[發明專利]基于混合儲能調節的新能源電力系統負荷頻率控制方法

在審

• 申請號: 202010580883.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111740432A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 米陽;徐怡雯;韓云昊;姜恩宇;趙耀;季亮;王育飛;田書欣
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32;H02J3/46
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 王懷瑜

1.一種基于混合儲能調節的新能源電力系統負荷頻率控制方法，作用于連有混合儲能的新能源電力系統，所述的新能源電力系統包括兩個通過聯絡線互聯的區域，各區域中包括火力發電機、風力發電機、儲能電池和超級電容，其特征在于，該方法包括：

步驟S1：設計神經網絡，并采用神經網絡對區域控制偏差進行分區控制；

步驟S2：根據對區域控制偏差的分區，與混合儲能進行協同控制；

步驟S3：加入滑?？刂破鳎瑢ω摵深l率進行控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于混合儲能調節的新能源電力系統負荷頻率控制方法，其特征在于，采用滑?？刂频臓顟B模型具體為：

其中：

式中，下標1表示區域1的參數；下標2表示區域2的參數；K_p1、K_p2為電力系統增益；T_p1、T_p2為電力系統時間常數；T_ch1、T_ch2為汽輪機時間常數；T_g1、T_g2為調速器的慣性時間常數；R₁、R₂為調速器速度調節系數；K_E1、K_E2為積分控制增益；B₁、B₂為系統頻率偏差系數；T₁₂為聯絡線功率同步系數；u(t)為設計的滑模負荷頻率控制器；Δf₁、Δf₂為區域頻率偏差；ΔP_m1、ΔP_m2為火力發電機組的響應功率；ΔP_v1、ΔP_v2為調節閥位置增量；ΔE₁、ΔE₂為頻率偏差積分控制器增量；ΔP₁₂為聯絡線功率偏差；ΔP(t)為負荷擾動；x(t)為系統狀態向量；A為系統矩陣；B為輸入矩陣；F為干擾系數矩陣，y(t)為輸出向量，C為輸出矩陣。

3.根據權利要求2所述的一種基于混合儲能調節的新能源電力系統負荷頻率控制方法，其特征在于，所述的滑?？刂破鱱(t)表達式為：

u＝u_eq+u_s＝-Kx(t)-(CB)^-1Cp(t)-nσ(t)-msgnσ_i(t)

其中：p(t)＝ΔAx(t)+ΔBu(t)+(F+ΔF)ΔP_L(t)為集結的不定項，ΔA，ΔB，ΔF均為系統參數的不確定項，σ_i(t)為設計的滑模面，n、m為正數，矩陣K為適當維數的常數矩陣，sgn為符號函數，

4.根據權利要求1所述的一種基于混合儲能調節的新能源電力系統負荷頻率控制方法，其特征在于，所述的步驟S1中，神經網絡根據區域控制偏差的絕對值|ACE|，將控制區域劃分為：

死區，0|ACE|ACE_DZ；

正常調節區，ACE_DZ|ACE|ACE_N；

警戒調節區，ACE_N|ACE|ACE_E；

緊急調節區，|ACE|ACE_E。

5.根據權利要求4所述的一種基于混合儲能調節的新能源電力系統負荷頻率控制方法，其特征在于，所述的分區控制具體為：

在死區中，儲能電池不參與二次調頻，由超級電容單獨做出響應，通過檢測儲能電池的SOC，對儲能電池進行充放電，保證儲能電池在正常的工作區間內；

在正常調節區，混合儲能不參與調頻；

在警戒調節區，混合儲能中的儲能電池和超級電容均加入到電力系統中參與系統頻率調節；

在緊急調節區，混合儲能退出運行，進行切機、甩負荷。

6.根據權利要求5所述的一種基于混合儲能調節的新能源電力系統負荷頻率控制方法，其特征在于，在警戒調節區，將ACE進行分頻，混合儲能承擔高頻部分，傳統發電機組承擔低頻部分。