[发明专利]一种风柴储微网频率控制方法

说明书

技术领域

本发明属于风柴储微网控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种风柴储微网频率控制方法。

背景技术

由于偏远地区修建常规集中电网造价太高，无法依赖大电网来供电，因此需要采用其他方式供电。最初偏远地区的供电系统主要是利用柴油发电机来供电的，但是其成本高，并且会对环境造成很严重的污染。近年来，从经济与环境保护角度考虑，引入了风能等可再生能源发电。但风能具有随机性和间歇性的特点，为了补偿风力发电输出功率的波动，在风柴系统中引入了储能电池，用来提高风柴混合发电系统的供电可靠性，风柴储微网结构应运而生。

频率稳定反映了风柴储微网中有功功率供需平衡的基本状态，是风柴储微网安全稳定运行的重要因素。一方面，由于负荷的不可预测性和风力发电等可再生能源发电的波动性和间歇性，使得微网孤岛运行时很容易出现有功功率的供需不平衡，导致微网频率波动，使得微网孤岛运行时的频率控制更加困难；另一方面，由于大量电力电子接口的引入，造成微网系统的惯性很弱，使得扰动发生后系统频率快速频繁地变化，严重的情况甚至会导致系统解列。

考虑到储能电池的响应速度快，而柴油发电机响应速度慢，风能波动性和间歇性强难控制等现实情况，目前，微网频率控制方法大部分都是主要依靠储能电池来控制的，对储能电池的要求会比较高，而相应的成本也会增加。同时，传统的下垂控制策略中，下垂控制系数整定困难，并且存在抗干扰能力差、有静差、和响应速度与超调之间相互矛盾的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种风柴储微网频率控制方法，利用负荷和风电预测信息，提前安排风力发电机和柴油发电机的发电计划，减小了由于柴油发电机响应速度慢而导致的系统频率波动，并且将自抗扰控制器用于储能电池的实时频率控制，提高了系统频率的抗干扰能力和鲁棒性。

为实现上述发明目的，本发明风柴储微网频率控制方法包括以下步骤：

S1：对风柴储微网未来一段时间内的负荷和风力发电功率进行预测，得到负荷预测值和风力发电功率预测值，并采用插值方法，得到预测周期内每秒的负荷预测值P_{L_pre}和风力发电功率预测值P_{w_pre}；

S2：根据预测值对风力发电系统和柴油发电机进行功率分配：

当P_{L_pre}＜P_{w_pre}时，分配给风力发电机的设定功率值为P_{w_ref}＝P_{L_pre}，分配给柴油发电机的设定功率值为P_{d_ref}＝0；

当P_{L_pre}≥P_{w_pre}时，分配给风力发电机的设定功率值为P_{w_ref}＝P_{w_pre}，分配给柴油发电机的设定功率值为P_{d_ref}＝P_{L_pre}-P_{w_pre}；