[發明專利]計及混合儲能輔助電網負荷頻率聯合控制策略的建立方法

在審

• 申請號: 202210368444.5
• 申請日: 2022-04-09
• 公開（公告）號: CN114640140A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 劉可真;劉果;董敏;代瑩皓;林錚;梁玉平;毛玉敏;李林耘;姚岳;何界東
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/32;H02J3/24
• 代理公司: 昆明潤勤同創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53205
• 代理人: 付石健

1.計及混合儲能輔助電網負荷頻率聯合控制策略的建立方法，其特征在于包括以下步驟：

S1)分析負荷頻率控制模型；

S2)搭建混合儲能聯合LFC模型；

S3)設計FOPID控制器并采用混沌粒子群優化整定其控制參數；

S4)仿真分析驗證。

2.根據權利要求1所述的計及混合儲能輔助電網負荷頻率聯合控制策略的建立方法，其特征在于，所述步驟S1)分析負荷頻率控制模型包括：

S11)系統頻率響應模型

AGC按計算區域控制誤差的策略分為FFC、FTC和TBC三種模式，TBC模式即聯絡線頻率偏差控制模式作為FFC和FTC兩種模式的結合，可以高效地穩定互聯電網頻率偏差，如式(1)-式(2)所示：

ACE_i＝ΔP_tiei,j+β_iΔf_i (1)

式中，ΔP_tiei,j為區域i和區域j的聯絡線交換功率偏差；Δf_i為系統頻率偏差；β_i為響應系數；R_i和D_i分別為調差系數和負荷阻尼系數；ACE_i表示區域i的誤差信號；

綜上所述，采用TBC模式，將ACE_i作為LFC控制器的輸出反饋項以達到維持互聯電力系統頻率穩定的目的；

S12)LFC組成元件模型

搭建LFC系統，對系統中的原動機、調速器、發電機—負荷以及聯絡線等組成部分進行建模，選擇再熱式汽輪機作為原動機，其模型如式模型如式(3)所示：

式中，K_r為蒸汽在高壓氣缸段產生功率的比例；T_r為再熱器時間系數；T_t為汽室時間系數；s為拉普拉斯變換算子；

發電機速率約束，是由給定的最大變化值去限制機組出力，搭建考慮GRC的再熱式汽輪機組模型，限幅環節的限位器值設置為±0.0017p.u.MW/s；

式(4)為汽輪機調速器的傳遞函數模型，為機組設置調速器死區可以減少電網因為頻率波動而引起的調速器頻繁動作，從而保護調速器，延長其使用壽命，目前電力系統中調速器死區一般小于1r/min(即±0.017Hz)，對其進行線性化處理，可得到設有死區的調速器模型，如式(5)所示：

式中，T_g為調速器時間常數，N₁、N₂為線性化系數；

發電機—負荷模型描述的是互聯電力系統中功率變化與頻率變化之間的關系，如式(6)所示：

式中，ΔP_m為發電機的輸出功率；ΔP_i為施加的負荷擾動；M_i為發電機的慣性常數；D_i為負荷阻尼系數；

S13)聯絡線模型

聯絡線模型常用于配合TBC進行二次調頻。如式(1)-式(2)。