本發(fā)明涉及風力發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種風力發(fā)電機組的慣量響應(yīng)方法、電子設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、風力發(fā)電技術(shù)正在高速發(fā)展，而風力發(fā)電機組的裝機容量正逐步擴大，大規(guī)模的風力發(fā)電機組接入電網(wǎng)，故風力發(fā)電機組對電網(wǎng)頻率的支撐必不可少，而風機慣量響應(yīng)是頻率支撐的一種有效方法。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，雖然風力發(fā)電機組能夠滿足響應(yīng)功率幅值及響應(yīng)時間的要求，但是當風力發(fā)電機組所處地區(qū)的風況較為惡劣時，此時慣性響應(yīng)過程中的功率控制精度容易過大，且忽略了風力發(fā)電機組由功率恢復(fù)過程向正常運行模式切換的過程時功率的突變問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種風力發(fā)電機組的慣量響應(yīng)方法、電子設(shè)備及介質(zhì)，本方案在判斷出風力發(fā)電機組需要進行慣性響應(yīng)后，考慮到當前風力發(fā)電機組所處地區(qū)對功率控制的影響，所以通過卡爾曼濾波技術(shù)對風力發(fā)電機組的發(fā)電機轉(zhuǎn)速進行修正，以保證風力發(fā)電機組的功率控制精度；其次，當風力發(fā)電機組由功率恢復(fù)過程向正常運行模式切換的過程時，本方案會通過控制風力發(fā)電機組的電磁轉(zhuǎn)矩的斜率變化量，以減小切換過程中功率的突變。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風力發(fā)電機組的慣量響應(yīng)方法，包括：

3、獲取電網(wǎng)的當前頻率及所述電網(wǎng)的當前頻率變化率，并根據(jù)所述當前頻率及所述當前頻率變化率判斷所述電網(wǎng)對應(yīng)的風力發(fā)電機組是否需要進行慣性響應(yīng)；

4、若所述電網(wǎng)對應(yīng)的風力發(fā)電機組需要進行慣性響應(yīng)，則獲取所述風力發(fā)電機組的當前功率、當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速及當前風輪轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述當前功率及所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速計算所述風力發(fā)電機組的目標功率增量；

5、基于卡爾曼濾波技術(shù)及所述當前風輪轉(zhuǎn)速對所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速進行修正，并根據(jù)修正后的所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速、所述當前功率及所述目標功率增量控制所述風力發(fā)電機組的實際轉(zhuǎn)矩的輸出；

6、根據(jù)所述實際轉(zhuǎn)矩輸出的時間停止所述實際轉(zhuǎn)矩的輸出，并控制所述風力發(fā)電機組的電磁轉(zhuǎn)矩的斜率變化量為預(yù)設(shè)斜率變化量，直至所述電磁轉(zhuǎn)矩的斜率減少至零。

7、可選的，所述基于卡爾曼濾波技術(shù)及所述當前風輪轉(zhuǎn)速對所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速進行修正，包括：

8、獲取所述風力發(fā)電機組的低速軸轉(zhuǎn)矩、發(fā)電機轉(zhuǎn)矩、等效彈性剛度、阻尼系數(shù)及齒輪箱傳動比；

9、根據(jù)所述等效彈性剛度、阻尼系數(shù)及齒輪箱傳動比、所述當前風輪轉(zhuǎn)速及所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速確定狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣及激勵影響矩陣；

10、根據(jù)所述等效彈性剛度、所述低速軸轉(zhuǎn)矩、所述發(fā)電機轉(zhuǎn)矩、所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述激勵影響矩陣、所述當前風輪轉(zhuǎn)速及所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速確定后驗狀態(tài)估計誤差；

11、基于所述后驗狀態(tài)估計誤差對所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速進行修正。

12、可選的，所述根據(jù)所述等效彈性剛度、所述低速軸轉(zhuǎn)矩、所述發(fā)電機轉(zhuǎn)矩、所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述激勵影響矩陣、所述當前風輪轉(zhuǎn)速及所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速確定后驗狀態(tài)估計誤差，包括：

13、獲取當前環(huán)境誤差噪聲；

14、根據(jù)所述低速軸轉(zhuǎn)矩、所述發(fā)電機轉(zhuǎn)矩確定輸入矢量；

15、根據(jù)所述風力發(fā)電機組的低速軸等效扭轉(zhuǎn)角、所述當前風輪轉(zhuǎn)速及所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速確定狀態(tài)矢量；

16、根據(jù)所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速確定觀測矢量；

17、根據(jù)所述當前環(huán)境誤差噪聲、所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述激勵影響矩陣、所述輸入矢量及所述狀態(tài)矢量確定狀態(tài)最優(yōu)估計值；

18、基于所述狀態(tài)最優(yōu)估計值、所述輸入矢量、所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述激勵影響矩陣及先驗狀態(tài)估計誤差確定公式確定先驗狀態(tài)估計誤差；

19、根據(jù)所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述輸入矢量、所述等效彈性剛度、所述先驗狀態(tài)估計誤差及所述觀測矢量確定所述后驗狀態(tài)估計誤差。

20、可選的，所述根據(jù)所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述輸入矢量、所述等效彈性剛度、所述先驗狀態(tài)估計誤差及所述觀測矢量確定所述后驗狀態(tài)估計誤差，包括：

21、根據(jù)所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述狀態(tài)最優(yōu)估計值對應(yīng)的狀態(tài)最優(yōu)誤差協(xié)方差、預(yù)設(shè)誤差噪聲協(xié)方差確定所述先驗狀態(tài)估計誤差對應(yīng)的先驗估計誤差協(xié)方差；

22、根據(jù)所述先驗估計誤差協(xié)方差及預(yù)設(shè)觀測矩陣確定卡爾曼增益；

23、基于所述卡爾曼增益、所述先驗狀態(tài)估計誤差、所述觀測矢量、所述輸入矢量及所述等效彈性剛度確定所述后驗狀態(tài)估計誤差。

24、可選的，所述基于所述后驗狀態(tài)估計誤差對所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速進行修正，包括：

25、根據(jù)所述后驗狀態(tài)估計誤差確定對應(yīng)的最優(yōu)估計發(fā)電機轉(zhuǎn)速，并控制所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為所述最優(yōu)估計發(fā)電機轉(zhuǎn)速。

26、可選的，所述根據(jù)修正后的所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速、所述當前功率及所述目標功率增量控制所述風力發(fā)電機組的實際轉(zhuǎn)矩的輸出，包括：

27、獲取所述風力發(fā)電機組pi轉(zhuǎn)矩環(huán)的額定轉(zhuǎn)矩；

28、根據(jù)所述額定轉(zhuǎn)矩、修正后的所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速、所述當前功率、所述目標功率增量及額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩確定公式確定額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩；

29、將所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩疊加至所述額定轉(zhuǎn)矩，以控制所述風力發(fā)電機組的實際轉(zhuǎn)矩的輸出。

30、可選的，在所述將所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩疊加至所述額定轉(zhuǎn)矩之前，還包括：

31、根據(jù)所述額定轉(zhuǎn)矩、修正后的所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速、所述當前功率、所述目標功率增量及預(yù)設(shè)限幅值確定所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩的上限值及所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩的下限值；

32、控制疊加至所述額定轉(zhuǎn)矩的所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩不超過所述上限值及所述下限值。

33、可選的，在所述根據(jù)所述實際轉(zhuǎn)矩輸出的時間停止所述實際轉(zhuǎn)矩的輸出之后，還包括：

34、根據(jù)所述目標功率增量確定所述風力發(fā)電機組在進行所述慣性響應(yīng)過程中的累計恢復(fù)功率值；

35、基于所述當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速、所述累計恢復(fù)功率值及預(yù)設(shè)虛擬慣量確定所述風力發(fā)電機組的發(fā)電機轉(zhuǎn)速期望值，并控制所述風力發(fā)電機組的發(fā)電機轉(zhuǎn)速變?yōu)樗霭l(fā)電機轉(zhuǎn)速期望值。

36、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括：

37、存儲器，用于保存計算機程序；

38、處理器，用于執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)如上述所述的風力發(fā)電機組的慣量響應(yīng)方法。

39、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，用于保存計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述所述的風力發(fā)電機組的慣量響應(yīng)方法。

40、本發(fā)明的目的是提供一種風力發(fā)電機組的慣量響應(yīng)方法、電子設(shè)備及介質(zhì)，本方案先根據(jù)當前頻率及當前頻率變化率判斷電網(wǎng)對應(yīng)的風力發(fā)電機組是否需要進行慣性響應(yīng)，并在判斷出風力發(fā)電機組需要進行慣性響應(yīng)后，考慮到當前風力發(fā)電機組所處地區(qū)對功率控制的影響，所以通過卡爾曼濾波技術(shù)及當前風輪轉(zhuǎn)速對風力發(fā)電機組的發(fā)電機轉(zhuǎn)速進行修正，并根據(jù)修正后的當前發(fā)電機轉(zhuǎn)速、當前功率及目標功率增量控制風力發(fā)電機組的實際轉(zhuǎn)矩的輸出，以保證風力發(fā)電機組的功率控制精度；其次，當風力發(fā)電機組由功率恢復(fù)過程向正常運行模式切換的過程時，本方案會通過控制風力發(fā)電機組的電磁轉(zhuǎn)矩的斜率變化量，以減小切換過程中功率的突變。