[發明專利]一種互聯電網AGC調頻統一控制器及控制方法

有效

• 申請號: 201410261151.2
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104037772A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 單茂華;田偉;鄢蜜昉;姚建國
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種互聯電網AGC調頻統一控制器，所述控制器適用于大規模風電并網接入的互聯電網調頻統一控制器；其特征在于：所述控制器包括累加器、分別與所述累加器相連的擾動抑制器和鎮定補償器；通過所述鎮定補償器與所述累加器相連的狀態觀測器；所述狀態觀測器與所述擾動抑制器相連。

2.如權利要求1所述的一種互聯電網AGC調頻統一控制器，其特征在于：所述擾動抑制器的輸入信號是互聯電網各控制區的區域控制偏差ACE量測向量與ACE目標參考向量的差值；所述鎮定補償器的輸入信號是來自所述狀態觀測器輸出的電網系統的狀態向量；所述狀態觀測器的輸入信號是來自所述累加器的輸出信號與ACE量測向量；所述累加器的輸入信號包括擾動抑制器的輸出信號和鎮定補償器的輸出信號；所述累加器的輸出信號為調頻統一控制器的AGC機組的控制信號。

3.如權利要求1或2所述的控制器的控制方法，其特征在于：根據不同的控制性能評價標準，確定ACE目標參考向量y_{ace_ref}；所述控制性能評價標準包括A標準控制性能標準和CPS1標準控制性能標準。

4.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述A標準控制性能標準確定ACE目標參考向量Y_{ace_ref}＝0。

5.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述CPS1標準控制性能標準的ACE目標參考向量y_{ace_ref}按照如下步驟確定：

(1)根據未來風電和負荷短期預測結果，預估未來時段的功率盈虧ΔP和預測互聯電網未來時段的Δf＝ΔP/B，B為互聯電網頻差系數；

(2)確定目標參考向量y_{ace_ref}元素的正負號；

(3)選擇目標參考向量y_{ace_ref}元素的值；

(4)判斷目標參考向量y_{ace_ref}元素之和是否為0；若不滿足，返回步驟(3)，若滿足該y_{ace_ref}即為ACE目標參考信號。

6.如權利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步驟(2)中備用充足局部電網控制區的ACE目標參考信號符號選取與Δf相異；備用匱乏局部電網控制區的ACE目標參考信號符號則與Δf相同。

7.如權利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步驟(3)中目標參考向量y_{ace_ref}元素的值應滿足下式：

y_{acei_ref}Δf≤B_iε²?????(1)

其中，y_{acei_ref}為控制區i的考核時段的ACE參考向量的i元素；B_i為控制區i頻差系數，ε為門檻閥值。

8.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述擾動抑制器對由于風電波動或者負荷擾動帶來的各控制區域的ACE實際量測值與目標值之間的偏差采用下式(2)所示的積分I反饋控制運算規則，實現互聯電網內各區域ACE跟蹤參考信號的控制，所述擾動抑制器輸出為：

u_y＝K_y∫(y_ace(t)-y_{ace_ref})dt??????(2)

其中，K_y為擾動控制器增益，y_{ace_ref}為ACE目標值，y_ace(t)為ACE實際量測值，t為時間。

9.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述鎮定補償器對系統狀態x(t)采用如下式(3)所示的比例反饋控制運算規則，使系統實現漸進穩定，提高ACE向量的跟蹤動態性能，縮短風電波動后電網有功功率平衡的恢復時間，提高了電網頻率的控制品質，所述鎮定補償器的輸出為：

u_x＝-K_xx?????(3)

K_x為鎮定補償器增益。

10.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述狀態觀測器根據系統的ACE實際量測向量與AGC機組的控制向量，按照下式(4)實現狀態觀測，其輸出信號為：

x^(t)=Ax^(t)+Ks(yace(t)-Cx^(t))+Buagc---(4)]]>

其中K_s為狀態觀測器增益，y_ace(t)為各控制區域的ACE實際量測值，u_agc為統一調頻控制器輸出的控制信號，A、B、C為系統參數矩陣。