[发明专利]一种风电场与常规能源的多目标协调控制方法及系统

说明书

本申请公开了一种风电场与常规能源的多目标协调控制方法及系统，该方法包括：根据风电场实际发出功率与可发功率的关系，计算由风电场与常规能源组成的区域系统的净负荷，并确定可调AGC风电场；基于模型预测控制算法设置AGC控制器；利用设置后的AGC控制器，对可调AGC风电场中的所有AGC电源进行动态优化计算和动态优化控制。本申请提供的风电场与常规能源的多目标协调控制方法，通过对可调AGC风电场进行动态优化控制，避免了风能的波动性和不确定性对AGC控制的影响，实现了风电场与常规能源的多目标协调稳定控制。

技术领域

本申请涉及发电控制技术领域，尤其涉及一种风电场与常规能源的多目标协调控制方法及系统。

背景技术

风电场具有有功控制能力，在正常运行时，为了留有一定的备用容量，风电场的有功控制指令往往低于可发功率。国家标准已明确指出能够参与并网的风电场应具备参与电力系统调频、调峰和备用的能力，假设风电场的有功控制指令低于可发功率，风电场的实际发电功率跟踪有功控制指令值。然而，风电具有不确定性和波动性，可能在某一时间段内风电场的可发功率达不到有功控制指令，也没有备用容量，此时风电场实际发电功率即为可发功率。由于区域系统频率的扰动源不仅有负荷扰动，还有风电场有功出力扰动，假设火电机组出力能够跟踪控制指令，有备用容量的风电场也能够跟踪控制指令；但是当风电场实际发出的功率不能达到控制指令时，具有较高的波动性和不确定性，此时该风电场则无法参与AGC，从而造成AGC控制逻辑的混乱，进而无法有效地实现风电场与常规能源的多目标协调控制。

发明内容

本申请的目的在于提供一种风电场与常规能源的多目标协调控制方法及系统，以避免风电场的波动性和不确定性影响AGC控制过程，保证AGC控制的有效进行，从而实现稳定地风电场与常规能源的多目标协调控制。

为实现上述目的，本申请提供一种风电场与常规能源的多目标协调控制方法，包括：

根据风电场实际发出功率与可发功率的关系，计算由风电场与常规能源组成的区域系统的净负荷，并确定可调AGC风电场；

基于模型预测控制算法设置AGC控制器；

利用设置后的AGC控制器，对可调AGC风电场中的所有AGC电源进行动态优化计算和动态优化控制。

进一步，作为优选地，所述根据风电场实际发出功率与可发功率的关系，计算由风电场与常规能源组成的区域系统的净负荷，包括：

若当前风电场实际发出功率小于可发功率，将区域系统中实际发出功率等于可发功率的风电场作为扰动源，并计算区域系统的净负荷：

ΔPd,i＝ΔPl,i-∑ΔP′WF,i；

式中，ΔPd,i表示区域系统的净负荷，ΔPl,i表示区域系统的总负荷，∑ΔP′WF,i表示作为扰动源的风电场的负荷；

若当前风电场实际发出功率等于可发功率，则区域系统的净负荷为区域系统的总负荷。

进一步，作为优选地，在基于模型预测控制算法设置AGC控制器之前，还包括：

建立预测模型，并进行在线滚动优化和实时反馈校正，生成模型预测控制算法。

进一步，作为优选地，所述对可调AGC风电场中的所有AGC电源进行动态优化计算和动态优化控制，包括：

采用分布式的模型预测控制方法进行协调频率控制，包括：

将风电场与常规能源组成的区域系统分为多个子系统，为每个子系统设置单独的AGC控制器；每个AGC控制器通过交互网络进行互联；

计算每个AGC控制器的最优控制序列，整合所述最优控制序列后得到目标控制序列以进行动态优化控制。

进一步，作为优选地，所述计算每个AGC控制器的最优控制序列，包括：