[发明专利]一种直流送端孤岛系统频率的模糊控制方法

权利要求书

1.一种直流送端孤岛系统频率的模糊控制方法，其特征是按以下步骤进行： 

步骤1）提取直流送端孤岛系统的实时频率值，确定频率偏差等级参数 ；

所述的初始频率偏差等级参数是指：以50.0Hz为基准，0.1Hz为一个偏差值，从50.0Hz到51.0Hz之间分成10段，每一段为一个级别区间，每个级别区间分别对应正1级至正10级，相应地频率偏差等级参数为1至10；同样从50.0Hz到49.0Hz之间分成10段，每一段为一个级别区间，每个级别区间分别对应负1级至负10级，相应地频率偏差等级参数为-1至-10；当频率稳定在50Hz时，=0；

步骤2）计算直流送端孤岛系统的实时频率变化率值； 

所述的实时频率变化率是指，系统频率随时间变化的快慢；

步骤3）采用模糊控制方法，确定调整频率偏差等级参数； 

所述的调整频率偏差等级是指：频率变化率的值的大小决定着频率偏差等级变化的可能性的大小；当频率变化率达到设定的条件时，则认为频率级别变化的可能性提高，此时立即相应地调整频率偏差级别，属于预判行为； 

所述的调整频率偏差等级参数β是指：设定频率变化率限定值，依据实时频率变化率值与频率变化率上限定值的比例关系确定的数值即为调整频率偏差等级参数β，即为：

                       (1)

所述的采用模糊控制方法是指：频率偏差等级的最终值需要频率偏差等级和频率变化率两者共同确定；但是频率偏差等级在正负四级之内时，表明系统频率波动情况较稳定，对变更频率偏差等级的期望较低；当频率偏差等级达到正负四到八级之间时，表明系统频率波动情况较差，此时应迅速实施控制措施，对变更频率偏差等级的期望较高；当频率偏差等级接近正负八级之上的极限时，频率偏差等级提升空间较小，对变更频率偏差等级的期望较低；

频率变化率值的大小与频率偏差等级无关，但却与频率偏差等级的调整变化情况有关；

因此频率偏差等级变化情况的判断条件模糊；

本发明采用的模糊控制方法按以下步骤进行:

 定义初始频率偏差等级参数所有可能值组成的模糊集合A；

其数学模为:                                             

                    （2）

为模糊集合A的隶属函数，X为论域(-10≤X≤10，X∈Z)；

模糊集合A隶属函数的数学表达式为： 

                   （3）

该隶属函数符合梯形分布；

定义集合B，表征调整频率偏差等级参数的集合的，其中任一元素为b，其数学表达式为：

                            (4)

将模糊集合A与集合B相叠加，得到修正集合C，其数学表达式为：

                         (5)

修正集合C的隶属函数的数学表达式为：

                    (6)

步骤4）确定修正实时频率偏差等级参数；

所述的实时频率偏差等级参数是指：通过模糊控制之后，最终修正后的频率偏差等级；

实时频率偏差等级修正规则如下：  

                        (7)

注：频率偏差等级主要决定于实时频率值，频率变化率最多修正频率偏差等级两级；

步骤5）确定直流功率的实时调制量；

所述的直流功率调制量是指：在直流孤岛系统中，直流输电线路在功率平衡的基础上，为了调控频率，额外增加或减少的那部分输电功率；

最大直流功率调制量为直流功率满容量运行时的最大功率过载量；

所述的功率平衡时直流输电功率是指：不采取稳控措施时，直流送端孤岛系统的发电总功率； 

所述的确定直流功率的实时调制量是指：对应实时频率偏差等级参数的变化，实时直流功率调制量也随之发生改变；

其函数关系为：

                      (8)               

步骤6）确定实时直流功率值P；

所述的确定实时直流功率值是指：实时直流功率为功率平衡时直流功率与直流功率实时调制量之和；

故直流输电实时功率值P为：

；

                            (9)