[发明专利]一种互联电网AGC调频统一控制器及控制方法

权利要求书

1.一种互联电网AGC调频统一控制器，所述控制器适用于大规模风电并网接入的互联电网调频统一控制器；其特征在于：所述控制器包括累加器、分别与所述累加器相连的扰动抑制器和镇定补偿器；通过所述镇定补偿器与所述累加器相连的状态观测器；所述状态观测器与所述扰动抑制器相连。

2.如权利要求1所述的一种互联电网AGC调频统一控制器，其特征在于：所述扰动抑制器的输入信号是互联电网各控制区的区域控制偏差ACE量测向量与ACE目标参考向量的差值；所述镇定补偿器的输入信号是来自所述状态观测器输出的电网系统的状态向量；所述状态观测器的输入信号是来自所述累加器的输出信号与ACE量测向量；所述累加器的输入信号包括扰动抑制器的输出信号和镇定补偿器的输出信号；所述累加器的输出信号为调频统一控制器的AGC机组的控制信号。

3.如权利要求1或2所述的控制器的控制方法，其特征在于：根据不同的控制性能评价标准，确定ACE目标参考向量y_{ace_ref}；所述控制性能评价标准包括A标准控制性能标准和CPS1标准控制性能标准。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述A标准控制性能标准确定ACE目标参考向量Y_{ace_ref}＝0。

5.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述CPS1标准控制性能标准的ACE目标参考向量y_{ace_ref}按照如下步骤确定：

(1)根据未来风电和负荷短期预测结果，预估未来时段的功率盈亏ΔP和预测互联电网未来时段的Δf＝ΔP/B，B为互联电网频差系数；

(2)确定目标参考向量y_{ace_ref}元素的正负号；

(3)选择目标参考向量y_{ace_ref}元素的值；

(4)判断目标参考向量y_{ace_ref}元素之和是否为0；若不满足，返回步骤(3)，若满足该y_{ace_ref}即为ACE目标参考信号。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中备用充足局部电网控制区的ACE目标参考信号符号选取与Δf相异；备用匮乏局部电网控制区的ACE目标参考信号符号则与Δf相同。

7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中目标参考向量y_{ace_ref}元素的值应满足下式：

y_{acei_ref}Δf≤B_iε²     (1)

其中，y_{acei_ref}为控制区i的考核时段的ACE参考向量的i元素；B_i为控制区i频差系数，ε为门槛阀值。

8.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述扰动抑制器对由于风电波动或者负荷扰动带来的各控制区域的ACE实际量测值与目标值之间的偏差采用下式(2)所示的积分I反馈控制运算规则，实现互联电网内各区域ACE跟踪参考信号的控制，所述扰动抑制器输出为：

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

其中，K_y为扰动控制器增益，y_{ace_ref}为ACE目标值，y_ace(t)为ACE实际量测值，t为时间。

9.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述镇定补偿器对系统状态x(t)采用如下式(3)所示的比例反馈控制运算规则，使系统实现渐进稳定，提高ACE向量的跟踪动态性能，缩短风电波动后电网有功功率平衡的恢复时间，提高了电网频率的控制品质，所述镇定补偿器的输出为：

u_x＝-K_xx     (3)

K_x为镇定补偿器增益。

10.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述状态观测器根据系统的ACE实际量测向量与AGC机组的控制向量，按照下式(4)实现状态观测，其输出信号为：

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

其中K_s为状态观测器增益，y_ace(t)为各控制区域的ACE实际量测值，u_agc为统一调频控制器输出的控制信号，A、B、C为系统参数矩阵。