一种双馈风力发电机组转速恢复方法及其系统与流程

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1.本发明涉及并网双馈风力发电机组参与系统调频时运行控制，具体涉及一种双馈风力发电机组转速恢复方法及其系统。

背景技术：

2.随着能源结构的变化，可再生能源装机占比日益增加，高比例可再生能源接入和高比例电力电子化将成为电力系统的主要特征。风能被普遍认为是最具有应用前景的可再生能源，当大规模风电接入电网时，由于风电机组不具备惯量响应和调频能力，导致电力系统抗扰能力下降。双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,dfig)含有丰富的转动惯量、宽泛的转速调节范围；通过在dfig转子侧控制器中附加频率控制回路，模拟同步机的惯量响应和一次调频特性，释放自身转子动能，为受扰系统提供频率支撑。但调频控制结束后，风机转速低于最大功率跟踪控制(maximum power point tracking，mppt)所对应的最优转速，不仅使风能利用率降低，而且过低的转速可能导致风机失速，因此，在风机参与调频后必须进行转速恢复控制，保障风电厂的经济效益及系统稳定。迄今尚未见有关双馈风力发电机组转速恢复的实际应用。

技术实现要素：

3.本发明的目的是，克服现有基于定系数pi控制的转速恢复控制存在功率突变及不适应不同工况的不足，引入时变的pi控制增益，提出一种科学合理，适用性强，效果佳，能够在有效的抑制频率二次跌落的同时、保证转速恢复性能的一种双馈风力发电机组转速恢复方法及其系统。
4.实现本发明目的采用的技术方案之一是，一种双馈风力发电机组转速恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
5.获取双馈风力发电机组参数，所述双馈风力发电机组参数包括双馈风力发电机组转速；
6.根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间；
7.根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量；
8.根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值；
9.根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复。
10.进一步，所述根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间，包括：
11.根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组在频率支撑阶段的双馈风力发电机组转速的最小值；
12.根据所述双馈风力发电机组转速的最小值，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间。
13.进一步，所述根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量，包括：
14.根据双馈风力发电机组转速和双馈风力发电机组转速恢复pi控制器参数表达式，对pi参数进行时变计算，得到双馈风力发电机组转速恢复pi控制时变参数；
15.根据所述双馈风力发电机组转速、所述双馈风力发电机组转速恢复pi控制时变参数和双馈风力发电机组转速恢复有功减载量表述式，确定pi参数时变的双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量。
16.进一步，所述pi控制器参数表达式：
[0017][0018]
式中，k
p
为比例控制系数；ki为积分控制系数；a
p
和ai分别为k
p
和ki的比例系数；t
off
为双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时；ω(t
off
)为t
off
时刻双馈风力发电机组的转子转速；其中，对k
p
、ki引入时变比例系数，以构建变系数pi控制的双馈风电机组转速恢复；ωr为双馈风力发电机组转速。
[0019]
进一步，所述双馈风电机组转速恢复有功减载量表述式为：
[0020]
δp(t)＝k
p
(ω
0-ωr)+ki∫(ω
0-ωr)dt
[0021]
式中，ω0为扰动前双馈风电机组转子转速；δp(t)为双馈风电机组转速恢复有功减载量；k
p
为比例控制系数；ki为积分控制系数；ωr为双馈风力发电机组转速；ω
0-ωr为双馈风电机组转速偏差，作为双馈风力发电机组转速恢复pi控制的输入，δp(t)作为pi转速恢复控制的输出。
[0022]
进一步，所述根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，包括：
[0023]
根据双馈风电机组转速、双馈风力发电机组转速恢复有功减载量和双馈风力发电机组转速恢复有功功率表达式，确定双馈风力发电机组转速恢复有功功率参考值。
[0024]
进一步，所述双馈风力发电机组转速恢复有功功率表达式为：
[0025]
pw(t)＝p
mppt
(t)+δpw(t)-δp(t)
[0026]
式中，p
mppt
为最大功率追踪运行模式下的输出功率；δpw为dfig参与调频增发的电磁功率；
[0027]
进一步，所述根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复，包括：
[0028]
根据双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，进行双馈风力发电机组转速恢复，直至转速恢复至初始值。
[0029]
实现本发明目的采用的技术方案之二是，一种双馈风力发电机组转速恢复系统，其特征在于，所述系统包括：
[0030]
获取模块，用于获取双馈风力发电机组参数，所述双馈风力发电机组参数包括双馈风力发电机组转速；
[0031]
时间确定模块，用于根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间；
[0032]
减载量确定模块，用于根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量；
[0033]
功率参考值确定模块，用于根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值；
[0034]
恢复模块，用于根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复。
[0035]
进一步，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
[0036]
本发明的一种双馈风力发电机组转速恢复方法及其系统的有益效果体现在：
[0037]
根据双馈风力发电机组转速最小值出现时刻，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间，然后根据双馈风力发电机组转速，pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量；根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值；根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复,双馈风力发电机组有功出力缓慢减小，解决传统双馈风力发电机组转速恢复方法无法适应不同工况、双馈风力发电机组转速恢复初期仍存在功率突等问题,实现了兼顾抑制频率二次跌落与双馈风力发电机组转速恢复性能。
附图说明
[0038]
图1是本发明实施例中一种双馈风力发电机组转速恢复方法的控制框图；
[0039]
图2是本发明实施例中一种双馈风力发电机组转速恢复方法原理框图；
[0040]
图3是本发明实施例中仿真系统示意图；
[0041]
图4(a)是本发明实例中在扰动90mw、风电渗透率20％时系统频率曲线图；
[0042]
图4(b)是本发明实例中在扰动90mw、风电渗透率20％时双馈风力发电机组转子转速图；
[0043]
图4(c)是本发明实例中在扰动90mw、风电渗透率20％时双馈风力发电机组有功出力曲线图；
[0044]
图4(d)是本发明实例中在扰动90mw、风电渗透率20％时pi控制输出功率曲线图；
[0045]
图5(a)是本发明实例中在扰动150mw、风电渗透率20％时系统频率曲线图；
[0046]
图5(b)是本发明实例中在扰动150mw、风电渗透率20％时双馈风力发电机组转子转速图；
[0047]
图5(c)是本发明实例中在扰动150mw、风电渗透率20％时双馈风力发电机组有功出力曲线图；
[0048]
图5(d)是本发明实例中在扰动150mw、风电渗透率20％时pi控制输出功率曲线图；
[0049]
图6(a)是本发明实例中在扰动150mw、风电渗透率40％时系统频率曲线图；
[0050]
图6(b)是本发明实例中在扰动150mw、风电渗透率40％时双馈风力发电机组转子转速图；
[0051]
图6(c)是本发明实例中在扰动150mw、风电渗透率40％时双馈风力发电机组有功出力曲线图；
[0052]
图6(d)是本发明实例中在扰动150mw、风电渗透率40％时pi控制输出功率曲线图；
[0053]
图7是本发明实施例中一种双馈风力发电机组转速恢复系统一个示意框图；
[0054]
图8是本发明实施例中计算机设备的一个示意框图。
具体实施方式
[0055]
图1中,ωr为双馈风力发电机组转速，ω0为双馈风力发电机组初始转速，ω(t
off
)为t
off
时刻双馈风电机组的转子转速，a
p
和ai分别为比例控制系数k
p
和积分控制系数ki的比例系数，p(t)为双馈风电机组转速恢复有功减载量；图2中，u
ra
、u
rb
、u
rc
及u
ga
、u
gb
、u
gc
分别为双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,dfig)转子侧与定子侧的abc三相电压。
[0056]
参照图1和图2，本发明的一种双馈风力发电机组转速恢复方法，包括：
[0057]
获取双馈风力发电机组参数，所述双馈风力发电机组参数包括双馈风力发电机组转速；
[0058]
根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间；
[0059]
根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量；
[0060]
根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值；
[0061]
根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复。
[0062]
所述根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间，包括：
[0063]
根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组在频率支撑阶段的双馈风力发电机组转速的最小值；
[0064]
根据所述双馈风力发电机组转速的最小值，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间。
[0065]
检测双馈风力发电机组转速转速的最小值，当检测到最小值时，将该最小值对应的时刻作为双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间。
[0066]
所述根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量，包括：
[0067]
根据双馈风力发电机组转速和双馈风力发电机组转速恢复pi控制器参数表达式，对pi参数进行时变计算，得到双馈风力发电机组转速恢复pi控制时变参数；
[0068]
所述pi控制器参数表达式：
[0069][0070]
式中，k
p
为比例控制系数；ki为积分控制系数；a
p
和ai分别为k
p
和ki的比例系数；t
off
为双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时；ω(t
off
)为t
off
时刻双馈风力发电机组的转子转速；其中，对k
p
、ki引入时变比例系数，以构建变系数pi控制的双馈风力发电机组转速恢复；ωr为双馈风力发电机组转速。
[0071]
其中，双馈风力发电机组转速为时变量，基于双馈风力发电机组转速恢复pi控制器参数表达式，时变计算pi参数。
[0072]
根据所述双馈风力发电机组转速、所述双馈风力发电机组转速恢复pi控制时变参数和双馈风力发电机组转速恢复有功减载量表述式，确定pi参数时变的双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量。
[0073]
所述双馈风力发电机组转速恢复有功减载量表述式为：
[0074]
δp(t)＝k
p
(ω
0-ωr)+ki∫(ω
0-ωr)dt
[0075]
式中，ω0为扰动前双馈风力发电机组转子转速；δp(t)为双馈风力发电机组转速恢复有功减载量；k
p
为比例控制系数；ki为积分控制系数；ωr为双馈风力发电机组转速；ω
0-ωr为双馈风力发电机组转速偏差，作为双馈风力发电机组转速恢复pi控制的输入，δp(t)作为pi转速恢复控制的输出。
[0076]
其中，δp(t)为双馈风力发电机组转速恢复有功减载量，通过pi转速恢复控制求得。
[0077]
所述根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，包括：
[0078]
根据双馈风力发电机组转速、双馈风力发电机组转速恢复有功减载量和双馈风力发电机组转速恢复有功功率表达式，确定双馈风力发电机组转速恢复有功功率参考值。
[0079]
所述双馈风力发电机组转速恢复有功功率表达式为：
[0080]
pw(t)＝p
mppt
(t)+δpw(t)-δp(t)
[0081]
式中，p
mppt
为最大功率追踪运行模式下的输出功率；δpw为dfig参与调频增发的电磁功率；其中，pw(t)为双馈风力发电机组转速恢复有功功率参考值。
[0082]
所述根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复，包括：
[0083]
根据双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，进行双馈风力发电机组转速恢复，直至转速恢复至初始值。
[0084]
双馈风力发电机组的背靠背变流器模块根据双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值获得转子电压，追踪双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，直至转速恢复至初始值。
[0085]
参照图7，一种双馈风力发电机组转速恢复系统，所述系统包括：
[0086]
获取模块1，用于获取双馈风力发电机组参数，所述双馈风力发电机组参数包括双馈风力发电机组转速；
[0087]
时间确定模块2，用于根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间；
[0088]
减载量确定模块3，用于根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量；
[0089]
功率参考值确定模块4，用于根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值；
[0090]
恢复模块5，用于根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复，双馈风力发电机组的背靠背变流器模块根据双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值获得转子电压，追踪双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，直至转速恢复至初始值。
[0091]
在可选的一个实施例中，时间确定模块2，用于：
[0092]
根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组在频率支撑阶段的双馈风力发电机组转速的最小值；
[0093]
根据所述双馈风力发电机组转速的最小值，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间。
[0094]
在可选的一个实施例中，减载量确定模块3，用于：
[0095]
根据双馈风力发电机组转速和双馈风力发电机组转速恢复pi控制器参数表达式，对pi参数进行时变计算，得到双馈风力发电机组转速恢复pi控制时变参数；
[0096]
根据所述双馈风力发电机组转速、所述双馈风力发电机组转速恢复pi控制时变参数和双馈风电机组转速恢复有功减载量表述式，确定pi参数时变的双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量。
[0097]
在可选的一个实施例中，所述pi控制器参数表达式：
[0098][0099]
式中，k
p
为比例控制系数；ki为积分控制系数；a
p
和ai分别为k
p
和ki的比例系数；t
off
为双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时；ω(t
off
)为t
off
时刻双馈风力发电机组的转子转速；其中，对k
p
、ki引入时变比例系数，以构建变系数pi控制的双馈风力发电机组转速恢复；ωr为双馈风力发电机组转速。
[0100]
在可选的一个实施例中，所述双馈风电机组转速恢复有功减载量表述式为：
[0101]
δp(t)＝k
p
(ω
0-ωr)+ki∫(ω
0-ωr)dt
[0102]
式中，ω0为扰动前双馈风力发电机组转子转速；δp(t)为双馈风力发电机组转速恢复有功减载量；k
p
为比例控制系数；ki为积分控制系数；ωr为双馈风力发电机组转速；ω
0-ωr为双馈风力发电机组转速偏差，作为双馈风力发电机组转速恢复pi控制的输入，δp(t)作为pi转速恢复控制的输出。
[0103]
在可选的一个实施例中，功率参考值确定模块4，用于:
[0104]
根据双馈风电机组转速、双馈风力发电机组转速恢复有功减载量和双馈风力发电机组转速恢复有功功率表达式，确定双馈风力发电机组转速恢复有功功率参考值。
[0105]
在可选的一个实施例中，所述双馈风力发电机组转速恢复有功功率表达式为：
[0106]
pw(t)＝p
mppt
(t)+δpw(t)-δp(t)
[0107]
式中，pmppt为最大功率追踪运行模式下的输出功率；δpw为dfig参与调频增发的电磁功率。
[0108]
在可选的一个实施例中，恢复模块5，用于：
[0109]
根据双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，进行双馈风力发电机组转速恢复，直至转速恢复至初始值。
[0110]
在本发明实施例中，根据双馈风力发电机组转速最小值出现时刻，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间，然后根据双馈风力发电机组转速，pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量；根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值；根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复,双馈风力发电机组有功出力缓慢减小，解决传统双馈风力发电机组转速恢复方法无法适应不同工况、双馈风力发电机组转速恢复初期仍存在功率突等问题,实现了兼顾抑制频率二次跌落与双馈风力发电机组转速恢复性能。
[0111]
参照图8，一种计算机设备，包括存储器6、处理器7及存储在存储器6上并可在处理器7上运行的计算机程序，所述处理器7执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。
[0112]
该计算机设备可以包括：输入装置8和输出装置9。存储器6、处理器7、输入装置8和输出装置9可以通过总线或者其他方式连接，处理器7可以为微控制单元(microcontroller unit,mcu)，其是把中央处理器(central process unit；cpu)的频率与规格做适当缩减，为不同的应用场合做不同组合控制，针对性较强且经济性好。处理器7还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、精简指令集计算机微处理器(advanced risc machine,arm)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。存储器6可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据风电机组模型的使用所创建的数据等。此外，存储器6可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器6可选包括相对于处理器7远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至双馈风力发电机组转速恢复系统。输入装置9可接收用户输入的计算请求(或其他数字或字符信息)，以及产生与双馈风力发电机组转速恢复系统有关的键信号输入。输出装置9可包括显示屏等显示设备，用以输出计算结果。
[0113]
下面结合仿真算例对本发明的技术效果进行详细的阐述。
[0114]
在不同扰动及风电渗透率场景下，为验证本发明一种双馈风力发电机组转速恢复方法有效性，在emtp-rv仿真平台搭建了一个高风电渗透率的电力系统模型，如图3所示，该系统包含一个含6台同步发电机组成的火电厂，一个含双馈风力发电机组的聚合风电厂，一台异步电动机和350mw的静负荷。
[0115]
采用控制变量的方法进行验证。在50s切除同步发电机sg4作为功率扰动事件，频率支撑阶段采用图2所示的控制方法，在t
off
时刻启动双馈风力发电机组转速恢复方法，对比传统双馈风力发电机组转速恢复方法(双馈风力发电机组退出调频)，定pi系数双馈风力发电机组转速恢复方法(k
p
＝1.5，ki＝0.1)与变pi系数双馈风力发电机组转速恢复方法(a
p
＝5，ai＝2)，这三种转速恢复方法在不同扰动、不同风电渗透率下，双馈风力发电机组转速恢复及频率二次跌落的情况。算例设置如表1所示。
[0116]
表1算例设置
[0117][0118]
当风电渗透率为20％，扰动90mw时，由图4(a)、4(b)可知，双馈风力发电机组采用传统转速恢复方法时，双馈风力发电机组转子转速快速恢复，在95s双馈风力发电机组转速恢复到稳态值，但直接移除频率支撑控制造成0.116pu的功率突变，引起严重的频率二次跌落，频率跌落到49.687hz。当双馈风力发电机组采用定pi系数转速恢复方法时，双馈风力发电机组转子转速恢复变慢，直到在120s时双馈风力发电机组转子转速恢复稳定，但频率二次跌落得到改善，频率二次跌落最低点增加至49.716hz，这主要因为基于pi转速恢复控制方法初步地构建出“先抑后扬”的有功减载特性，如图4(c)、4(d)所示，然而在双馈风力发电机组转速恢复初期，p控制器占据主导地位，转速恢复初期仍然存在功率突变降，但相比传统转速恢复控制下降了0.082pu，从而抑制频率二次跌落；随时间增长，i控制器占据主导地位，i控制器通过误差积累消除稳态误差，但由于较小且不变的控制增益，延长双馈风力发电机组转速恢复时间。当双馈风力发电机组采用本发明所提出的变系数pi控制双馈风力发电机组转速恢复方法时，由于k
p
、ki与转速差值(ω
r-ω(t
off
)存在耦合关系，使δp能从0开始增加，构建出“先抑后扬”的输出曲线，如图4(d)所示，在转速恢复初期，双馈风力发电机组以δp为0的情况下启动双馈风力发电机组转速恢复控制(“先抑”特性)，无功率突变，从根源上有效抑制频率二次跌落；随时间增长，k
p
、ki随ω
r-ω(t
off
)增大而增大，105s时，δp超过定pi系数转速恢复方法的δp(“后扬”特性)，双馈风力发电机组转速恢复加快。
[0119]
在大扰动场景下，即扰动功率由90mw提高至150mw时，如图5(a)、5(b)所示，在采用传统转速恢复方法和定pi系数转速恢复方法时，双馈风力发电机组频率二次跌落更加严重，频率二次跌落进最低点分别降低到49.296hz和49.340hz；双馈风力发电机组转子转速恢复稳定的时间变长，分别为80s和135s。当双馈风力发电机组采用本发明所提出的双馈风力发电机组转速恢复方法时，无频率二次跌落，转速于98s恢复稳定。如图5(c)、5(d)所示。其主要原因是本发明提出的控制方法可有效抑制双馈风力发电机组转速恢复初期的功率突变，消除频率二次跌落，从双馈风力发电机组角度出发，保障转速恢复性能。
[0120]
在提高风电渗透率下，扰动为150mw，风电渗透率由20％增加到40％，根据图6(a)、6(b)可知，在高风电渗透率系统受大扰动时，系统频率二次跌落比低风电渗透率场景更严重，采用传统转速恢复方法和定pi系数转速恢复方法时，频率二次跌落最低点分别为48.974hz、49.094hz，比频率一次跌落最低点小，对系统稳定造成巨大危害；双馈风力发电机组转子转速分别在84s、155s恢复稳定。在采用本发明所提出的变系数pi控制转速恢复方法时，pi控制器输出功率及风机有功出力如图6(c)、6(d)所示。无频率二次跌落，双馈风力发电机组转速快速恢复。
[0121]
从上述仿真结果可以看出，与传统转速恢复方法和定pi系数转速恢复方法相比，本发明提出的控制方法可有效减小双馈风力发电机组转速恢复初期功率突变造成的频率二次跌落，又能使双馈风力发电机组有功减载量逐步增加加快转速恢复，具有兼顾抑制频率二次跌落和转速恢复性能的特点。
[0122]
以上实例也说明了本发明所述的一种双馈风力发电机组转速恢复方法可行性与有效性。
[0123]
需要强调的是，上述的具体实施方案，进一步详细地说明了本发明的目的、技术方案和技术效果。所应理解的是，以上所述实例仅用作说明，而非限定性的，凡是本领域技术人员，在不脱离本发明宗旨和范围的前提下，所做出的等同变化与修改，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种双馈风力发电机组转速恢复方法，其特征在于，所述方法包括：获取双馈风力发电机组参数，所述双馈风力发电机组参数包括双馈风力发电机组转速；根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间；根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量；根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值；根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复。2.根据权利要求1所述的双馈风电机组转速恢复方法，其特征在于，所述根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间，包括：根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组在频率支撑阶段的双馈风力发电机组转速的最小值；根据所述双馈风力发电机组转速的最小值，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间。3.根据权利要求1所述的双馈风电机组转速恢复方法，其特征在于，所述根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量，包括：根据双馈风力发电机组转速和双馈风力发电机组转速恢复pi控制器参数表达式，对pi参数进行时变计算，得到双馈风力发电机组转速恢复pi控制时变参数；根据所述双馈风力发电机组转速、所述双馈风力发电机组转速恢复pi控制时变参数和双馈风电机组转速恢复有功减载量表述式，确定pi参数时变的双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量。4.根据权利要求3所述的双馈风电机组转速恢复方法，其特征是，所述pi控制器参数表达式：式中，k
p
为比例控制系数；k
i
为积分控制系数；a
p
和a
i
分别为k
p
和k
i
的比例系数；t
off
为双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时；ω(t
off
)为t
off
时刻双馈风电机组的转子转速；其中，对k
p
、k
i
引入时变比例系数，以构建变系数pi控制的双馈风电机组转速恢复；ω
r
为双馈风力发电机组转速。5.根据权利要求3所述的双馈风电机组转速恢复方法，其特征是，所述双馈风电机组转速恢复有功减载量表述式为：δp(t)＝k
p
(ω
0-ω
r
)+k
i
∫(ω
0-ω
r
)dt式中，ω0为扰动前双馈风电机组转子转速；δp(t)为双馈风电机组转速恢复有功减载量；k
p
为比例控制系数；k
i
为积分控制系数；ω
r
为双馈风力发电机组转速；ω
0-ω
r
为双馈风电机组转速偏差，作为双馈风力发电机组转速恢复pi控制的输入，δp(t)作为pi转速恢复控制的输出。
6.根据权利要求1所述的双馈风电机组转速恢复方法，其特征在于，所述根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，包括：根据双馈风电机组转速、双馈风力发电机组转速恢复有功减载量和双馈风力发电机组转速恢复有功功率表达式，确定双馈风力发电机组转速恢复有功功率参考值。7.根据权利要求2所述的双馈风电机组转速恢复方法，其特征是，所述双馈风力发电机组转速恢复有功功率表达式为：p
w
(t)＝p
mppt
(t)+δp
w
(t)-δp(t)式中，p
mppt
为最大功率追踪运行模式下的输出功率；δp
w
为dfig参与调频增发的电磁功率。8.根据权利要求1所述的双馈风电机组转速恢复方法，其特征在于，所述根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复，包括：根据双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值，进行双馈风力发电机组转速恢复，直至转速恢复至初始值。9.一种双馈风力发电机组转速恢复系统，其特征在于，所述系统包括：获取模块，用于获取双馈风力发电机组参数，所述双馈风力发电机组参数包括双馈风力发电机组转速；时间确定模块，用于根据所述双馈风力发电机组转速，确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间；减载量确定模块，用于根据所述双馈风力发电机组转速，对pi参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功减载量；功率参考值确定模块，用于根据所述转速恢复控制启动时间和所述转速恢复有功减载量，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值；恢复模块，用于根据所述转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复。10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

技术总结

本发明是一种双馈风力发电机组转速恢复方法及其系统，其特点是，方法包括：获取双馈风力发电机组转速；确定双馈风力发电机组的转速恢复控制启动时间；对PI参数进行时变计算，确定双馈风力发电机组的转速恢复有功功率参考值进行双馈风力发电机组转速恢复。还提供包括获取模块、时间确定模块、减载量确定模块、功率参考值确定模块和恢复模块组成的系统。具有科学合理，适用性强，效果佳，能够在有效的抑制频率二次跌落的同时、保证转速恢复性能的优点。保证转速恢复性能的优点。保证转速恢复性能的优点。