本發明專利技術公開了風電場運行控制技術領域的一種基于遺傳算法的風電場功率優化控制方法。其技術方案是，根據風電場實發功率與風電場接受的電網調度指令，得到風電場的功率偏差值，再根據功率偏差值判斷風電場是否需要通過啟動風機進行升功率控制，或者通過停止風機進行降功率控制；再基于運行風機的實測功率或基于待機風機的預測功率，利用遺傳算法對風機啟動或停止的組合方案進行優化，最終得到優化的風機啟動或停止的組合方案。本發明專利技術的有益效果是，在風電場升降負荷控制中，通過遺傳算法優化，快速決策出最優的機組啟停組合方案，在保證不超發的條件下，使風電場功率盡可能接近目標負荷；同時也提高了風電場調度的自動化水平。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于風電場運行控制
，尤其涉及。
技術介紹
隨著國內風電的快速發展，風電場的建設規模不斷擴大且分布相對集中，電網已經從原先的被動消納這些風電電能轉變成了要求風電場接受電網調度，主動控制其功率輸出。一般情況下，電力系統根據風電場日前提供的風電功率預報，結合電力系統負荷預測，對風電場安排96點的日發電計劃，要求風電場不得超過計劃目標發電，并且在某些時刻還可能臨時對風電場下達新的計劃目標。這就要求風電場必須具備快速有效的調整場內風電機組運行狀態的方法，使整個風電機群的功率盡可能跟蹤調度曲線。這樣才可能避免違規超發，并實現在計劃負荷下盡可能多的發電。為此，一些風電廠商已經在其新推出的風電機型中新增了風機限負荷發電功能，為風電場功率的調節提供了便利，最近也公布了一些基于這種限負荷發電功能風機的風電場功率控制方案的專利如“風電場的風機調用方法及風機調用系統”(CN10249391 5A)、“風電場風電機組有功功率優化分配方法”(CN102361330A)。但是，在目前已經運營的大量風電場中，有很多風電機組尚不具備新型風電機組的限負荷運行功能，其所采用的運行策略還是按其“風速-功率”曲線運行，即目標發電量只依據風速決定，不接受外部控制。因此，這種風電場在接受限發調度后，一般只有通過運行員啟動或停止部分風電機組來滿足風電場的目標功率。但是，由于風電場內風機眾多，一般擁有數十臺、甚至上百臺風電機組，而且各風機發電量可能差異較大，所以在各風場負荷調整時刻，由運行員在電網規定的調整時限內確定風機的啟停組合比較困難，而且更難以保證調整后的風機群發電量最接近目標負荷。這將直接導致風電場運營效益下降，而且增大了風場運行過程中的人為誤操作概率。
技術實現思路
本專利技術針對風電場功率控制中啟停風機組合優化決策的問題，提出了。，其特征在于，具體包括以下步驟步驟1 :根據風電場實發功率與風電場接受的電網調度指令，得到風電場的功率偏差值；步驟2 :再根據功率偏差值判斷風電場是否需要通過啟動風機進行升功率控制，或者通過停止風機進行降功率控制；步驟3 :再基于運行風機的實測功率或基于待機風機的預測功率，利用遺傳算法對風機啟動或停止的組合方案進行優化；步驟4:通過由遺傳算法得到的最終優化個體，得出風電機組的優化啟停組合方案。步驟I中，設定在風電場某負荷控制時刻，此時風電場接受的電網調度指令所設定的目標功率為Pto，風電場實發功率P·，則功率偏差Λ P=Pto-P·。步驟2中，判斷當前風電場的狀態的方法是，通過功率偏差ΛΡ判斷當前風電場的狀態；如果功率偏差Λ P < 0，則當前風電場處于超發狀態，通過停止部分風機進行降功率控制；如果功率偏差Λ P > 0，選擇啟動部分待機機組進行升功率控制。步驟3中，設定風電場中共有可良好運行的風電機組η臺。其中當前正在運行的風電機組Ii1臺，其各自的實測發電功率記SPi (i=l,2,…，Ii1);處于待機狀態的風電機組η2臺，其各自的預測發電功率記為Pfe (j=l，2，…，η2)。針對步驟2中得到風電場處于超發狀態的情況，即ΛΡ < 0，通過遺傳算法，得到實現降功率所需要停止的風電機組序列；轉化后的優化問題為 約束權利要求1.，其特征在于，具體包括以下步驟 步驟I:根據風電場實發功率與風電場接受的電網調度指令，得到風電場的功率偏差值； 步驟2 :再根據功率偏差值判斷風電場是否需要通過啟動風機進行升功率控制，或者通過停止風機進行降功率控制； 步驟3 :再基于運行風機的實測功率或基于待機風機的預測功率，利用遺傳算法對風機啟動或停止的組合方案進行優化； 步驟4 :通過由遺傳算法得到的最終優化個體，得出風電機組的優化啟停組合方案。2.根據權利要求I所述的，其特征在于，所述步驟I中，風電場的功率偏差的計算方法是 設定在風電場控制時刻，風電場接受的電網調度指令所設定的目標功率為Pto，風電場實發功率P·，則功率偏差Λ P=Ptm-P·。3.根據權利要求I所述的，其特征在于，所述步驟2中，判斷當前風電場的狀態的方法是，通過功率偏差Λ P判斷當前風電場的狀態；當功率偏差ΛΡ < O時，則當前風電場處于超發狀態，通過停止部分風機進行降功率控制；當功率偏差Λ P > O時，通過啟動部分待機風電機組進行升功率控制。4.根據權利要求3所述的，其特征在于，所述步驟3中，針對步驟2中得到的Λ P < O，即風電場處于超發狀態的情況，通過遺傳算法得到實現降功率控制所需要停止的風電機組序列的方法為 通過轉化得到優化問題為5.根據權利要求3所述的，其特征在于，所述步驟3中，針對步驟2中風電場功率未達到目標功率的情況，即Λ P > 0，結合處于待機狀態的風電機組的預測功率P/'通過遺傳算法得到實現升功率控制所需要啟動的風電機組序列的方法為 通過轉化得到優化問題為 目標全文摘要本專利技術公開了風電場運行控制
的。其技術方案是，根據風電場實發功率與風電場接受的電網調度指令，得到風電場的功率偏差值，再根據功率偏差值判斷風電場是否需要通過啟動風機進行升功率控制，或者通過停止風機進行降功率控制；再基于運行風機的實測功率或基于待機風機的預測功率，利用遺傳算法對風機啟動或停止的組合方案進行優化，最終得到優化的風機啟動或停止的組合方案。本專利技術的有益效果是，在風電場升降負荷控制中，通過遺傳算法優化，快速決策出最優的機組啟停組合方案，在保證不超發的條件下，使風電場功率盡可能接近目標負荷；同時也提高了風電場調度的自動化水平。文檔編號H02J3/46GK102891489SQ201210359170公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日專利技術者肖運啟, 楊錫運 申請人:華北電力大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于遺傳算法的風電場功率優化控制方法，其特征在于，具體包括以下步驟：步驟1：根據風電場實發功率與風電場接受的電網調度指令，得到風電場的功率偏差值；步驟2：再根據功率偏差值判斷風電場是否需要通過啟動風機進行升功率控制，或者通過停止風機進行降功率控制；步驟3：再基于運行風機的實測功率或基于待機風機的預測功率，利用遺傳算法對風機啟動或停止的組合方案進行優化；步驟4：通過由遺傳算法得到的最終優化個體，得出風電機組的優化啟停組合方案。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：肖運啟，楊錫運，
申請(專利權)人：華北電力大學，
類型：發明
國別省市：
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