[發明專利]一種基于模型預測的溫控負荷參與微電網調控方法及系統有效
| 申請號： | 202110140436.0 | 申請日： | 2021-02-02 |
| 公開（公告）號： | CN112994036B | 公開（公告）日： | 2022-09-16 |
| 發明（設計）人： | 董密;高涵;李力;黃未名;楊建;宋冬然 | 申請（專利權）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | H02J3/24 | 分類號： | H02J3/24;H02J3/14;H02J3/26 |
| 代理公司： | 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611 | 代理人： | 朱繪 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 模型 預測 溫控 負荷 參與 電網 調控 方法 系統 | ||
1.一種基于模型預測的溫控負荷參與微電網調控方法，其特征在于，所述方法包括：
溫控負荷描述步驟、以溫控負荷的基本物理模型為基礎，結合設定的影響因素約束構建用于描述設定區域集群溫控負荷性能的負荷聚合模型；
電網模型確定步驟、基于目標互聯區域的負荷聚合模型構建溫控負荷參與互聯微電網的系統結構模型，并確定該微電網系統對應的微電網系統控制數學模型；
預測控制步驟、綜合互聯微電網系統對應的負荷聚合模型和系統控制數學模型，引入模型預測控制機制，依據設定的優化約束策略設計互聯微電網系統的調頻控制器；
在所述預測控制步驟中，基于以下原則設計互聯微電網系統的模型預測狀態方程，作為調頻控制器：
在考慮柴油發電機組的發電機速率約束，發電機組控制輸入約束，溫控負載的控制輸入約束和溫度約束的基礎上，控制發電機功率變化量與溫控負荷功率變化量的值，使微電網的區域頻率偏差及聯絡線偏差滿足設定的數值要求；
其中，基于當前時刻的狀態量和干擾量，使用二次規劃方式所述模型預測狀態方程對應的目標函數進行求解，獲取滿足要求的各控制量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述溫控負荷描述步驟中，利用一階等效熱參數模型作為溫控負荷的基本物理模型，設置溫控負荷的響應速度為影響因素，構建所述負荷聚合模型。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述溫控負荷描述步驟中，還包括：設置溫控負荷的調節功率以及溫控負荷用戶側溫度的邊界值作為影響因素約束。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在確定所述微電網系統控制數學模型的過程中，用區域控制誤差表征互聯微電網系統中負荷和發電機之間的功率匹配程度，分析確定溫控負荷參與互聯微電網的狀態空間模型，作為該微電網系統的控制數學模型。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，通過下式描述互聯微電網系統的區域控制誤差：
其中，為發電機組的轉動慣量，Pdgi為發電機功率，Pdi為電網擾動，Ptie為聯絡線功率，ωi為電網頻率，Bi為區域誤差系數。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將求解得到的最佳控制量用作互聯微電網系統當前時刻的控制信號，預測獲取未來設定時刻的狀態量。
7.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質上存儲有可實現如權利要求1～6中任一項所述方法的程序代碼。
8.一種基于模型預測的溫控負荷參與微電網調控系統，其特征在于，所述系統包括：
溫控負荷描述模塊，其配置為以溫控負荷的基本物理模型為基礎，結合設定的影響因素約束構建用于描述設定區域集群溫控負荷性能的負荷聚合模型；
電網模型確定模塊，其配置為基于目標互聯區域的負荷聚合模型構建溫控負荷參與互聯微電網的系統結構模型，并確定該微電網系統對應的微電網系統控制數學模型；
預測控制模塊，其配置為綜合互聯微電網系統對應的負荷聚合模型和系統控制數學模型，引入模型預測控制機制，依據設定的優化約束策略設計互聯微電網系統的調頻控制器；
所述預測控制模塊配置為：基于以下原則設計互聯微電網系統的模型預測狀態方程，作為調頻控制器：
在考慮柴油發電機組的發電機速率約束，發電機組控制輸入約束，溫控負載的控制輸入約束和溫度約束的基礎上，控制發電機功率變化量與溫控負荷功率變化量的值，使微電網的區域頻率偏差及聯絡線偏差滿足設定的數值要求；
其中，基于當前時刻的狀態量和干擾量，使用二次規劃方式所述模型預測狀態方程對應的目標函數進行求解，獲取滿足要求的各控制量。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中南大學，未經中南大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110140436.0/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
