[發明專利]一種風柴儲微網頻率控制方法

有效

• 申請號: 201410243724.9
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104065105A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 彭超;鄒見效;徐紅兵;辛曉帥;吳佳
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于風柴儲微網控制技術領域，更為具體地講，涉及一種風柴儲微網頻率控制方法。

背景技術

由于偏遠地區修建常規集中電網造價太高，無法依賴大電網來供電，因此需要采用其他方式供電。最初偏遠地區的供電系統主要是利用柴油發電機來供電的，但是其成本高，并且會對環境造成很嚴重的污染。近年來，從經濟與環境保護角度考慮，引入了風能等可再生能源發電。但風能具有隨機性和間歇性的特點，為了補償風力發電輸出功率的波動，在風柴系統中引入了儲能電池，用來提高風柴混合發電系統的供電可靠性，風柴儲微網結構應運而生。

頻率穩定反映了風柴儲微網中有功功率供需平衡的基本狀態，是風柴儲微網安全穩定運行的重要因素。一方面，由于負荷的不可預測性和風力發電等可再生能源發電的波動性和間歇性，使得微網孤島運行時很容易出現有功功率的供需不平衡，導致微網頻率波動，使得微網孤島運行時的頻率控制更加困難；另一方面，由于大量電力電子接口的引入，造成微網系統的慣性很弱，使得擾動發生后系統頻率快速頻繁地變化，嚴重的情況甚至會導致系統解列。

考慮到儲能電池的響應速度快，而柴油發電機響應速度慢，風能波動性和間歇性強難控制等現實情況，目前，微網頻率控制方法大部分都是主要依靠儲能電池來控制的，對儲能電池的要求會比較高，而相應的成本也會增加。同時，傳統的下垂控制策略中，下垂控制系數整定困難，并且存在抗干擾能力差、有靜差、和響應速度與超調之間相互矛盾的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種風柴儲微網頻率控制方法，利用負荷和風電預測信息，提前安排風力發電機和柴油發電機的發電計劃，減小了由于柴油發電機響應速度慢而導致的系統頻率波動，并且將自抗擾控制器用于儲能電池的實時頻率控制，提高了系統頻率的抗干擾能力和魯棒性。

為實現上述發明目的，本發明風柴儲微網頻率控制方法包括以下步驟：

S1：對風柴儲微網未來一段時間內的負荷和風力發電功率進行預測，得到負荷預測值和風力發電功率預測值，并采用插值方法，得到預測周期內每秒的負荷預測值P_{L_pre}和風力發電功率預測值P_{w_pre}；

S2：根據預測值對風力發電系統和柴油發電機進行功率分配：

當P_{L_pre}＜P_{w_pre}時，分配給風力發電機的設定功率值為P_{w_ref}＝P_{L_pre}，分配給柴油發電機的設定功率值為P_{d_ref}＝0；

當P_{L_pre}≥P_{w_pre}時，分配給風力發電機的設定功率值為P_{w_ref}＝P_{w_pre}，分配給柴油發電機的設定功率值為P_{d_ref}＝P_{L_pre}-P_{w_pre}；