风电调频,储能调频,风储调频。 这个系统是无穷大系统,采用下垂控制,虚拟惯性控制,超速减载等。 由于是无穷大系统,所以只控制,如果想买风电并网系统,来我页面看三机九节点系统,和四机两区系统风电调频模型,当然风储SFR调频模型也有
风电场并网后的调频问题一直是电力系统研究的热点。在无穷大电网场景下,风电调频主要面临"双无"困境——无旋转惯量、无备用容量。这时候就得靠控制策略来玩点"障眼法",比如下垂控制就是最常见的套路。
先看下垂控制的代码实现:
def droop_control(freq_ref, freq_actual, K=0.05): delta_f = freq_ref - freq_actual P_out = K * delta_f return np.clip(P_out, -1.0, 1.0)这段代码的核心在于K值选择,相当于给风机装了个"弹簧"。当系统频率下降时,风机按比例增加出力。但实际工程中K值不能拍脑袋定,得考虑风机转速允许范围。有个坑是过度响应可能引发二次频率跌落,我调试时就被这个坑过三次。
虚拟惯性控制就更骚了,让风机模仿同步机的惯性响应。核心是传递函数设计:
% 虚拟惯性控制传递函数 s = tf('s'); H_virtual = (2*s + 10)/(0.5*s + 1); bode(H_virtual);这个二阶环节模拟了惯量支撑和阻尼特性。分子上的2s相当于惯性时间常数,分母0.5s控制响应速度。但要注意相位裕度,有次参数设错导致系统震荡,差点把实验平台搞崩。
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储能调频的关键在于充放电切换速度。看这个SOC管理逻辑:
if freq_deviation > 0.2: discharge_power = min(available_power, max_discharge) elif freq_deviation < -0.2: charge_power = min(grid_capacity, max_charge) else: adjust_soc() # 偷偷回血这里0.2Hz的死区设置很讲究,设大了响应慢,设小了储能系统会像得了帕金森一样抖个不停。实际调试时发现铅炭电池和锂电的切换速度能差3个数量级,选型时得把厂家规格书翻烂。
风储联合调频最魔性的是协调控制。见过最秀的操作是把风机超速减载预留的备用,和储能的快速响应做时间解耦。举个调度策略伪代码:
def hybrid_control(freq): t = time_since_disturbance() if t < 2: # 惯性阶段 battery.respond(freq) elif 2 < t < 10: # 一次调频 wind_farm.droop_control(freq) battery.smooth_transition() else: # 二次调频 adjust_pitch_angle() battery.recover_soc()这个时间窗划分要配合具体系统的惯量特性。有次把2秒改成1.5秒,结果风机和储能像抢着买单似的互相干扰,监控屏上的功率曲线扭成了麻花。
说到超速减载,核心是转速-功率曲线改造。传统最大功率跟踪曲线得改成:
P = 0.5*rho*A*Cp*(lambda)*v^3 * (1 - beta)其中beta是减载率。但减载过多会影响经济性,有项目因为设置20%减载被业主骂败家,最后改到12%才过关。调这个参数时得拿着风机厂家给的Cp表反复验算,比相亲还纠结。
这些模型在无穷大系统里跑得欢,但真要做工程还得看具体电网结构。像三机九节点系统里风机接入位置不同,调频效果能差出姥姥家。有次仿真时发现某个母线接入点调频反而恶化了区域振荡,排查三天才发现是阻抗特性不匹配。所以千万别以为控制策略是万金油,具体系统得具体分析。