[发明专利]含新能源的互联电力系统负荷频率二维云控制方法在审

专利信息
申请号: 201810110217.6 申请日: 2018-02-05
公开(公告)号: CN108306340A 公开(公告)日: 2018-07-20
发明(设计)人: 李志军;李笑;张鸿鹏;王亚楠;徐铎 申请(专利权)人: 河北工业大学
主分类号: H02J3/46 分类号: H02J3/46;H02J3/02
代理公司: 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙) 12210 代理人: 付长杰
地址: 300130 天津市红桥区*** 国省代码: 天津;12
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要: 发明涉及含新能源的互联电力系统负荷频率二维云控制方法,该方法以控制偏差e及偏差变化率ec为二维云前件发生器,以PI参数整定变化量ΔP和ΔI为一维云后件发生器,构成适合负荷频率控制的双条件单规则云发生器,再由若干个双条件单规则云发生器组成双条件多规则云发生器。通过二维云模型控制器对控制系统偏差以及偏差变化率进行采样,经过云模型控制器推理运算后,输出PI参数的整定值。利用云模型实现对新能源等不确定性负荷引入情况下的负荷频率控制参数的实时优化,有效提升负荷频率控制的动静态品质和鲁棒性。
搜索关键词: 发生器 二维 负荷频率 新能源 电力系统负荷 模型控制器 偏差变化率 整定 互联 不确定性 控制参数 控制偏差 控制系统 模型实现 实时优化 推理运算 变化量 鲁棒性 采样 后件 前件 输出 引入
【主权项】:
1.一种含新能源的互联电力系统负荷频率二维云控制方法,该方法的步骤是:步骤1:建立负荷频率控制系统模型:负荷频率控制系统包括调速器、发电机组、原动机和电网环节,通过建立发电机模型、负荷模型、调速器原动机模型、联络线功率模型得到各区域之间的负荷频率控制系统模型,负荷频率控制系统模型的各区域控制偏差ACE由区域频率偏差Δfi、区域频率偏差系数Bi、及区域的联络线交换功率ΔPtiei,按照公式ACE=ΔPtiei+BiΔfi计算得到;其中区域频率偏差Δfi和区域的联络线交换功率ΔPtiei均与光伏新能源扰动、风力新能源扰动、光伏与风力新能源联合扰动、随机负荷扰动、阶跃负荷扰动关联;步骤2:建立二维双输入双输出云模型控制器:步骤201:通过数据采集与监视控制系统计算出步骤1中的区域控制偏差ACE,这里区域控制偏差ACE又用e表示,通过式(1)对数据进行归一化处理,确定系统区域控制偏差e、偏差变化率ec的数据变化范围,其中,yi为归一化数据;xi为测量数据;xmin为设计检测数据最小值;xmax为设计检测数据最大值;然后对PI控制器的整定值ΔP、ΔI的数据变化范围进行归一化处理,归一化后,区域控制偏差e的取值范围、偏差变化率ec的取值范围、ΔP的取值范围、ΔI的取值范围均为[‑1,1];步骤202:将归一化后的区域控制偏差e、偏差变化率ec、PI控制器的整定值ΔP和ΔI进行划分;其中,对区域控制偏差e划分为7个部分,记为E1,E2,…,E7;对偏差变化率ec划分为7个部分,记为EC1,EC2,…EC7;对整定值ΔP划分为7个部分,记为ΔP1,ΔP2,…ΔP7;对整定值ΔI划分为7个部分,记为ΔI1,ΔI2,…ΔI7;云控制规则是建立在语言变量基础上,将语言变量取值为“负大”、“负中”、“负小”、“零”、“正小”、“正中”“正大”七个模糊集;将这七部分的模糊集分别用云模型三个数字特征表示;步骤203:分别建立E×EC到ΔP的映射、E×EC到ΔI的映射,将这两个映射作为二维双输入双输出云模型控制器的控制规则,得到二维双输入双输出云模型控制器;所述二维双输入双输出云模型控制器包括二维X条件云发生器、一维Y条件云发生器和逆向云发生器;步骤3:对区域控制偏差e进行采样,对相邻两时刻的区域控制偏差e采样后计算出区域偏差变化率ec;将得到的区域控制偏差e和偏差变化率ec作为二维X条件云发生器的输入数据代入步骤2得到的二维双输入双输出云模型控制器中,产生一组确定度μ;步骤4:将步骤3产生的一组确定度μ输入一维Y条件云发生器,以确定度μ为前件,产生两组云滴drop(P,μ)和drop(I,μ),其中P、I分别指PI控制器中的比例参数和积分参数;步骤5:将步骤4产生的两组云滴输入到逆向云发生器,将μi>0.9999的点剔除,μi表示两组云滴中任意一个μ,逆向云发生器根据输入的两组云滴得到云模型的数字特征,并取处理后的期望均值作为PI参数的整定值,二维双输入双输出云模型控制器输出整定值ΔP和ΔI;步骤6:将步骤5输出的整定值ΔP和ΔI分别代入PI控制器当中修正PI控制器的原始PI参数,修正后的PI控制器表达式为其中,u(t)为输出值;KP为上一时刻PI控制器比例系数;KI为上一时刻PI控制器积分系数;ΔP为PI控制器系数KP的预修正值;ΔI为PI控制器系数KI的预修正值;e为区域控制偏差;并得到修正后PI控制器的输出量,用修正后PI控制器的输出量控制增加或者减少发电机组的有功出力,使得系统的供需功率平衡,频率稳定;步骤7:重复步骤3‑步骤6,对下一时刻的区域控制偏差进行控制。
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于河北工业大学,未经河北工业大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201810110217.6/,转载请声明来源钻瓜专利网。

同类专利
  • 一种光热电站储热容量配置方法及系统-201910706258.6
  • 高东锋 - 高东锋
  • 2019-08-01 - 2019-11-12 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种光热电站储热容量配置方法及系统。该方法包括:获取光热电站系统的运行约束条件;根据所述运行约束条件,确定火电机组发电成本、光热发电并网消纳的环境效益、备用容量成本以及光热发电的运行维护成本;根据所述火电机组发电成本、所述光热发电并网消纳的环境效益、所述备用容量成本以及所述光热发电的运行维护成本,确定最优储热容量时的光热电站系统调度成本;获取当前光热电站系统的调度成本;根据所述最优储热容量时的光热电站系统调度成本以及所述当前光热电站系统的调度成本,对储热容量进行配置。本发明在保证系统调度运行经济性的前提下,来确定光热电站储热容量配置,具有科学合理,效果最佳等优点。
  • 一种调频方法、装置、系统、设备及存储介质-201910792119.X
  • 胡斌;冯琢络;刘兵;彭驭风;李夏威;陈斌 - 华润智慧能源有限公司
  • 2019-08-26 - 2019-11-12 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种调频方法、装置、系统、设备及存储介质。该方法包括:根据厂级自动发电控制指令确定发电机组的自动发电控制指令,所述发电机组包括第一机组和第二机组;根据所述发电机组的自动发电控制指令确定所述发电机组的调度状态;根据所述调度状态调整储能模块为所述发电机组提供的出力功率,以响应所述厂级自动发电控制指令。上述技术方案通过将厂级自动发电控制指令分配到发电机组,进而确定调度状态并调整储能模块对发电机组的出力功率,实现基于一套储能模块对两台以上机组进行调频,提高调频效率和灵活性。
  • 一种基于分层储能的主动配电网需求响应控制方法-201710244856.7
  • 黄利军;李献伟;毋炳鑫;刘长运;王雷涛;谢卫华;许丹 - 许继集团有限公司;国家电网公司;许昌许继软件技术有限公司
  • 2017-04-14 - 2019-11-12 - H02J3/46
  • 本发明涉及一种基于分层储能的主动配电网需求响应控制方法,包括同层源‑储协调响应策略、跨层储‑储协调响应策略、同层源‑储‑荷协调响应策略和跨层源‑储‑荷协调响应策略,同层源‑储协调响应策略用于就地平抑分布式能源入网实时功率波动,跨层储‑储协调响应策略通过对上一层电网中的储能系统授权解决本层反馈的问题,目的是提高分布式电源的消纳能力;同层源‑储‑荷协调响应策略和跨层源‑储‑荷协调响应策略按照最大化消纳分布式发电、负荷供电以及储能经济运行的优先级进行优化控制。通过将储能系统分层接入配电网,既充分发挥储能的特点又提高其应用的经济性,促进储能在电力系统的规模化应用。
  • 用于风电场的能量管理的方法和设备-201710334773.7
  • 霍钧 - 北京金风科创风电设备有限公司
  • 2017-05-12 - 2019-11-12 - H02J3/46
  • 提供了一种用于风电场的能量管理的方法和设备。所述方法包括:采集风电场的气象数据以及风电场中每台风力发电机的环境数据和运行数据作为参考变量;通过基于所述参考变量统计每台风力发电机的所有故障事件的发生概率以产生每台风力发电机的数据特征库;基于调度输入的能量需求、实时的气象数据以及每台风力发电机的环境数据和运行数据、所述每台风力发电机的数据特征库,选择最适合当前工况的风力发电机的组合以及备用风力发电机,并分配组合中的每台风力发电机的最优能量。根据本发明的用于风电场的能量管理的方法和设备,可选择最适合当前环境和能量需求的风力发电机的组合来进行限负荷运行,从而实现有效地稳定地管理风电场能量的目标。
  • 基于微源最大输出功率的串联型微电网功率协调方法-201710426871.3
  • 王兴贵;李世洁;张津京;杨维满;李晓英;郭群 - 兰州理工大学
  • 2017-06-08 - 2019-11-12 - H02J3/46
  • 基于微源最大输出功率的串联型微电网功率协调方法,将微源的最大出力作为优化调度首先考虑的因素,构造与各微源最大输出功率成正比的功率分配系数,考虑到微源逆变器的超调状况,对出力能力偏大的微源的输出功率进行修正,结合载波变幅移相调制方式,由各微源逆变器的功率分配系数控制其三角载波幅值,实现对各微源逆变器输出功率的独立调节。该方法实现了各微源按“能者多劳”原则输出功率,由功率分配系数所得到的载波信号实现了各微源之间的功率协调分配,并能保证串联型微电网输出电压的稳定。
  • 风速波动下风电送出系统无功电压主动控制方法-201810272547.5
  • 欧阳金鑫;李梦阳;唐挺 - 重庆大学
  • 2018-03-29 - 2019-11-08 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种风速波动下风电送出系统无功电压主动控制方法,根据下一时刻的预测风速,计算风电场有功出力预测值;采用优化算法计算在系统运行约束下能够满足目标函数并且能够维持并网点电压稳定的风电场的无功出力最优值;当风速波动造成无功调节能力小于无功出力最优值,启动无功电压主动控制策略,主动降低风电场有功功率以提高风电场无功调节能力,以无功出力最优值和降低后的有功出力预测值作为输出;当无功调节能力大于或等于无功出力最优值时,风电场以有功出力预测值和无功出力最优值作为输出。本发明能够在风速波动前进行提前控制,有效避免风速波动对电网电压造成较大影响,能够在保证电网安全性的前提下,实现经济效益最大化。
  • 电力传输设备数据处理方法-201610758068.5
  • 李春华 - 江苏华鹏智能仪表科技股份有限公司
  • 2016-08-29 - 2019-11-08 - H02J3/46
  • 本发明提供了一种电力传输设备数据处理方法,包括:以分布式风力发电和节点负荷预测值的线路损耗值为优化目标,以预设风力发电单元和热力发电单元的有功和无功出力约束为基础对智能电网进行概率性调度。本发明提出的电力传输设备数据处理方法,仅获得风电分布的部分概率参数的情况下,保证线路在各个状态约束不越限,并同时优化智能电网线路损耗,实现运行经济性的提升。
  • 一种含风电电力系统的频率协调控制方法-201610057126.1
  • 徐箭;徐琪;王豹;雷若冰;唐旭辰;易先坤 - 武汉大学
  • 2016-01-28 - 2019-11-08 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种含风电电力系统的频率协调控制方法,本发明基于改进的频率分析模型,在预测层面上,利用风电功率超短期预测结果制定火电机组深度调峰状态的开关计划;然后,在实时层面上,利用深度调峰状态的开关计划进行实时风电功率注入下系统的频率协调控制。本发明频率协调控制方法提高了系统的频率稳定性,适用于高风电渗透率的互联电网,具有良好的推广价值和应用前景。
  • 基于相对增益阵列的多机水电站机组间交互影响分析方法-201610845781.3
  • 邹金;赖旭 - 武汉大学
  • 2016-09-23 - 2019-11-08 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种基于相对增益阵列的多机水电站机组间交互影响分析方法,首先建立水电站多机耦合发电系统多变量状态方程,并将其转化为多输入、多输出传递函数矩阵,基于此系统传递函数矩阵求解系统的频域相对增益阵列RGA矩阵。与现有多机交互分析中广泛采用的时域仿真方法相比,RGA方法能够揭示多机耦合发电系统机组间交互程度在频域内的变化规律,并能直观、定量的分析分析调压室、岔管等水力部件参数对这种交互的影响,其分析结果可为水电站多机协调控制策略设计提供依据。
  • 一种综合能源系统日前优化调度方法-201910703974.9
  • 张锐;邹钟璐;邓景柱;罗松林 - 广东电网有限责任公司;广东电网有限责任公司东莞供电局
  • 2019-07-31 - 2019-11-05 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种综合能源系统日前优化调度方法,包括具体步骤:构建区域综合能源系统中配电系统数学模型、配气系统数学模型以及EC系统数学模型;建立综合评价模型对电力系统的可靠性、经济性、环保性、高效性四个方面进行评价;以最小化的运行成本、温室气体及污染气体排放量为目标来制定目标函数;构建多目标随机优化数学模型;采用NSGA‑II优化算法对多目标随机优化问题进行求解。本发明基于多目标优化调度分析,提供一系列可选方案,优化结果实现了ICES在随机性条件下的经济环保运行。
  • 一种适用于微电网离网运行模式的稳定控制方法-201910557392.4
  • 许迎春;黄浪;郝翔;李东松;刘云;王娟 - 特变电工西安电气科技有限公司;特变电工新疆新能源股份有限公司
  • 2019-06-25 - 2019-11-01 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种适用于微电网离网运行模式的稳定控制方法,由中央控制器实现,包括以下步骤:(1)功率计算模块计算主电源总需求调整量ΔPbat。(2)将ΔPbat同时作为PQ储能系统控制模块、光伏系统控制模块、可调负荷系统控制模块、一般负荷系统控制器模块及切光伏控制模块的输入,由各模块进行各系统功率计算。(3)PQ储能系统控模块采用无差控制器进行调节量计算,其余各模块均采用有差控制器进行调节量计算。(4)各模块计算得出的各系统调整量与能量管理系统下发的参考指令值进行叠加,并结合各设备的约束条件,输出满足各设备的功率指令值,下发至相应的本地控制设备执行,进而完成闭环调节,保证微网离网稳定运行。
  • 一种求解电力系统机组组合模型的组合方法-201710581973.2
  • 禤培正;朱继忠;谢平平 - 南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心
  • 2017-07-17 - 2019-11-01 - H02J3/46
  • 本发明公开一种求解电力系统机组组合模型的组合方法,涉及电力系统经济调度技术领域,用于提高求解机组组合模型的计算效率。所述组合方法包括:建立机组组合模型,且将机组组合模型简化;利用外层运算模块调整机组组合模型的启停方案,并将调整后的启停方案输入到内层运算模块,利用内层运算模块求解经济调度模型,获得优化目标解;判断优化目标解是否满足优化需求;如果否,则利用外层运算模块再次调整机组组合模型的启停方案,并利用内层运算模块再次求解经济调度模型;如果是,则输出优化目标解和调整后的启停方案,结束机组组合模型的求解。本发明提供的求解电力系统机组组合模型的组合方法用于制定发电机组的启停方案与出力方案。
  • 一种DG启动及运行特性综合评价方法-201810284327.4
  • 方嵩;彭嵩;杨涌新;刘劲 - 广东电网有限责任公司;广东电网有限责任公司中山供电局
  • 2018-04-02 - 2019-10-29 - H02J3/46
  • 本发明涉及电网黑启动方法的技术领域,更具体地,涉及一种DG启动及运行特性综合评价方法,包括设计DG启动及运行特性综合评价指标体系的步骤、计算各评价指标的客观权重的步骤、计算各评价指标的主观权重的步骤、计算各评价指标的综合权重的步骤以及计算各评价指标相对贴进度的步骤。本发明将主观类评价方法与客观类评价方法相结合以克服单一方法的缺点,综合评价DG启动特性以及DG运行特性,合理利用DG在电网黑启动过程中的作用,为黑启动过程中合理安排DG的启动时序、微网黑启动的主参考源选择等提供决策依据。
  • 一种削峰填谷装置控制方法-201711400409.2
  • 马肃 - 林海青
  • 2017-12-20 - 2019-10-29 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种削峰填谷装置控制方法,该方法包括:(1)根据电网电力不平衡的持续时间,判断应当采用的削峰填谷装置的种类;(2)控制削峰填谷装置根据运行状态安全、稳定的运行。本发明提供的一种削峰填谷装置控制方法,基于电力的不平衡时间,选择是采用蓄电池组实现电力平衡还是采用抽水蓄能机组实现电力平衡,保障了蓄电池组能够一直运行在最佳环境,延长了其使用寿命,同时还实现了根据抽水蓄能机组、上、下水库的情况来实现机组与调度之间的互动。
  • 一种快速频率响应功率控制系统及方法-201910479355.6
  • 周岳;欧阳逸风;何华伟;温富光 - 南京国电南自电网自动化有限公司
  • 2019-06-03 - 2019-10-18 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种快速频率响应功率控制系统及方法,当微电网实时频率与标准频率产生偏差时,对微电网进行快速频率响应控制。首先根据AGC(自动发电控制)指令值与频率偏差量计算总功率目标值;其次根据总功率目标值与总功率测量值的偏差,通过前馈与反馈控制算法计算修正总功率目标值;最后将总功率目标值分配至各个新能源设备,光伏逆变器或风机。本发明使用新能源设备的实时功率作为前馈量,使用前馈控制算法修正总功率目标值,进一步提高系统的响应速度。
  • 一种火力电厂辅助调峰系统-201910634850.X
  • 袁思达;黄俊;张昭亮 - 袁思达
  • 2019-07-15 - 2019-10-18 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种火力电厂辅助调峰系统,包括数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块,所述数据采集模块用于获取电厂所在地的售电电价、成本电价、发电量、平衡电量以及获取当月的月份信息,不同月份不同地区的数据都会不同,所以需要获取实时数据,以便提高后期计算的可靠性,根据机组在不同运行工况的调峰考核情况,自动给出机组经济运行区域,同时给出机组辅助调峰的盈亏实时值,从而给出运行方式建议,当超出该区域时自动给出减负荷提示。
  • 能源路由器-201920265684.6
  • 徐健;常允艳 - 重庆水利电力职业技术学院
  • 2019-03-01 - 2019-10-18 - H02J3/46
  • 本实用新型提供一种能源路由器,包括:低压直流母线与高压直流母线,低压直流母线与高压直流母线之间采用双向升压/降压变换器连接,低压直流母线利用单向升压变换器连接光伏,低压直流母线利用双向升压/降压变换器连接储能;高压直流母线利用网侧变流器连接交流电网;低压直流母线与高压直流母线之间还设有多个负荷开关,负荷开关根据连接负载的负荷闭合开关导向低压直流母线或高压直流母线。通过双直流母线的能源路由器可实现负载对不同电压等级的用电需求,同时,实现低压分布式电源有缓冲接入的低压配电网,实现充分利用分布式电源可再生能源的同时尽量减少对传统的低压配电网的影响;提高了对突发事件的能力,起到短时互为备用的作用。
  • 特高压直流以及新能源参与后的受端电网调峰控制方法-201910450855.7
  • 罗建裕;陈可;周挺;罗凯明;刘林 - 国网江苏省电力有限公司;东南大学
  • 2019-05-28 - 2019-10-15 - H02J3/46
  • 本发明公开了特高压直流以及新能源参与后的受端电网调峰控制方法,属于发电、变电或配电的技术领域。针对受端电网中特高压直流以及新能源接入电网后可能带来调峰问题,确定受端系统调峰原则以及调峰优先顺序,建立考虑调峰优先顺序的受端电网调峰优化目标函数,并以受端电网运行经济性最优为目标,建立系统功率平衡的约束条件以及各调峰资源调峰的约束条件,确定不同场景下各个调峰资源的出力计划以及输出计划曲线。本发明提出了计及直流参与的新能源与常规能源协调优化的日前发电计划优化方法,建立了直流调整的混合整数线性约束模型,优化直流输出计划曲线,能够在提高系统经济效益的同时提高受端电网的调峰能力以及低谷消纳能力。
  • 一种光伏冰蓄冷机组的分时段控制方法及装置-201910550241.6
  • 赵志刚;文武;蒋世用;刘霞 - 珠海格力电器股份有限公司
  • 2019-06-24 - 2019-10-15 - H02J3/46
  • 本发明公开一种光伏冰蓄冷机组的分时段控制方法及装置。其中,该方法包括:在市电高峰时段,控制变频离心压缩机进入光伏能直驱蓄冰模式,实时或阶段性地根据光伏发电功率确定对应的蓄冰运行频率,控制变频离心压缩机按照蓄冰运行频率进行蓄冰;在市电低谷时段,控制变频离心压缩机进入市电蓄冰模式,根据运行参数和天气信息计算冷量参数,根据冷量参数确定蓄冰运行频率,控制变频离心压缩机按照蓄冰运行频率进行蓄冰。通过本发明,基于对市电电网低谷时段的充分利用,研制了光伏直驱变频离心机组与冰蓄冷系统的架构和运行控制策略。从而提升机组的节能环保性能,降低运行费用,减少对电网的冲击影响,降低对电网扩容的需求。
  • 一种区域综合能源系统的场景预测方法-201910703979.1
  • 叶暖强;罗金满;袁广南;高承芳;周彦吉;刘丽媛 - 广东电网有限责任公司;广东电网有限责任公司东莞供电局
  • 2019-07-31 - 2019-10-15 - H02J3/46
  • 本发明公开了一种区域综合能源系统的场景预测方法,包括对能源及负荷的功率进行预测与统计分析;采用非参数核密度估计方法对能源及负荷出力功率的概率分布进行拟合,并计算概率分布参数;依据概率分布参数对能源及负荷的出力功率场景进行抽样,将抽样生成的随机样本代入各时段能源及负荷出力功率的累积概率分布,得到实际能源及负荷功率场景集;采用粒子群优化算法与K‑均值算法相结合实现对能源及负荷出力功率概率场景集的最优聚类;通过对系统运行场景进行精细化描述,能够快速提炼筛选出关键典型场景,为系统设计和运行提供准确、可靠的决策依据,适用于未来规划及运行。
专利分类
×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

400-8765-105周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top