[發明專利]一種適用于新能源微電網的快速功率控制方法和裝置有效

申請號：	202010572865.0	申請日：	2020-06-22
公開（公告）號：	CN111864812B	公開（公告）日：	2021-10-22
發明（設計）人：	周岳;歐陽逸風;何華偉;溫富光	申請（專利權）人：	南京國電南自電網自動化有限公司
主分類號：	H02J3/46	分類號：	H02J3/46;H02J3/24
代理公司：	南京縱橫知識產權代理有限公司 32224	代理人：	丁朋華
地址：	211106 江蘇省南***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種適用于新能源電網快速功率控制方法裝置
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【說明書】：

本發明公開了一種適用于新能源微電網的快速功率控制方法和裝置，該算法特別適用于新能源微電網(以下簡稱：場站)一次調頻等需要快速功率控制的場合。當場站目標功率變化時，采用前饋?PID反饋控制進行場站有功功率控制，同時具備快速與準確性。執行控制過程中，通過一個雙曲正切函數和一個Sigmoid函數分別對前饋控制和PID反饋控制的調節效果進行修正，以降低調節過程中的功率波動。其中雙曲正切函數和Sigmoid函數與本發明中引入的臨界時間參數相關，該參數具備自適應性，引入該參數可提高控制算法對微電網運行狀態變化、設備更新、環境變化等情況的適應能力。

技術領域

本發明涉及一種適用于新能源微電網的快速功率控制方法和裝置，屬于新能源發電、微電網技術領域。

背景技術

近年來，隨著電網新能源快速發展，新能源裝機占裝機總容量的占比逐年上升。尤其是西北地區，新能源已經成為網內第二大裝機電源。新能源滲透率的不斷升高擠占了具有轉動慣量的常規火、電機組空間，新能源微電網快速穩定的功率調節能力也成了電網電能質量的重要組成部分。

由于新能源發電的波動性較強，且其調節速率一般較慢，調節精度和穩定性也較差。而場站對功率調節速率要求較高，尤其是一次調頻等功能，要求數秒內應當將場站輸出功率調節到目標值且保持輸出功率的穩定。使用傳統PID調節算法時，調節速率和穩定性難以兼得。為保障新能源占比逐步增高的大電網安全穩定運行，促進新能源持續健康發展，為新能源機組增加快速穩定的功率調節方法的需求十分迫切。

發明內容

目的：本發明提供了一種適用于新能源微電網的快速功率控制方法和裝置，解決了現有新能源微電網功率控制方法中存在調節速率和穩定性難以兼得的問題。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種適用于新能源微電網的快速功率控制方法，包括步驟：

當獲取到新的目標功率時，根據臨界時間和前饋與PID反饋控制相結合的方法得到功率執行值；

對功率執行值進行分配形成功率調節指令下發給各個功率輸出設備，功率輸出設備按照功率調節指令將自身功率調節到指令功率，實際輸出功率到并網點；

所述臨界時間為：功率輸出設備將功率調節到功率調節指令所需要花費的時間。

進一步的，根據臨界時間和前饋與PID反饋控制相結合的方法得到功率執行值，包括：

根據臨界時間T_lj生成PID前饋的參數修正函數W_F(t)和PID反饋的參數修正函數W_PID(t)，并將W_PID(t)轉為離散函數W_PID(k)；

根據PID前饋的參數修正函數W_F(t)得到離散化的增量前饋功率ΔP_F(k)；

根據PID反饋的離散參數函數W_PID(k)得到離散化的增量PID功率ΔP_PID(k)；

根據離散化的增量前饋功率和離散化的增量PID功率計算功率執行值。進一步的，PID前饋的參數修正函數W_F(t)為：

其中，t為時刻，k_F為前饋量增益系數，k_f為前饋量響應系數，T_lj為臨界時間。