[发明专利]一种考虑动作门限的系统自适应控制方法

说明书

本发明公开了一种考虑动作门限的系统自适应控制方法，包含以下步骤：步骤一：控制方法持续检测控制系统的频率与电压偏差量，当偏差量小于DFIG动作门限时，DFIG机群不参与到系统的调整工作中；DFIG采用功率控制方式，模糊自适应控制器不动作；STATCOM/BESS通过模糊自适应控制调整系统电压与频率；步骤二：当系统电压或者频率偏差量进一步扩大，DFIG由原先的功率控制方式转为电压频率控制方式，DFIG控制灵敏度小于STATCOM/BESS的控制灵敏度；步骤三：当系统偏差量继续增大，大于协调动作门限时，STATCOM与DFIG同时动作，采用电压、频率控制模式。本发明采取灵敏的调节方式，使得系统的稳定性大大增加。

技术领域

本发明涉及一种系统自适应控制方法，特别是一种考虑动作门限的系统自适应控制方法。

背景技术

近年来，由于风电存在间歇性、随机性以及波动性等特征，大规模风电并网仍然存在不小的挑战。分布式风力发电可以在电网停电发生时恢复孤岛供电，已成为集中供电方式不可缺少的重要补充。为了更好的实现风电机群分布式发电，首先必须研究风电机群在孤岛运行下的控制方法。

如今，双馈异步风电机组(Doubly-Fed Induction Generator，DFIG)已成为风电场选用的主流机型，由于该风机采用定转子柔性连接的方式，抗干扰能力差。在DFIG的变流器直流电容侧加装储能装置，由储能装置提供直流电压，可以实现风电机组的自启动与孤岛运行。在风电机群的启动过程中，大规模配备储能系统成本投资较大，并不能满足电网的经济性要求，这就需要少数配备储能系统的风电机组率先实现自启动，进而在无功补偿装置的协助下启动剩余风电机组。

然而在风电机组与无功补偿装置协调运行的过程中，系统的稳定产生了新的问题：一方面，当系统的频率与电压发生偏移，DFIG与STATCOM/BESS同时动作，这增加了系统控制难度，同时延长了系统稳定的时间；另一方面，由于二者的控制主要是传统的PI控制，而PI控制器之间的调节会产生互相影响，PI控制器的参数设计可能引起系统的不稳定。而通常PI控制器参数是面向全局整定的唯一值，在面对风电场自启动时的多变量、非线性、强耦合的系统时，单一的整定值并不能满足启动以及后续运动控制的多种情况，也无法从根本上解决动态与静态之间、跟踪设定值与抗干扰能力之间的矛盾。因此需要研究PI控制器参数动态调节的方法，并进一步研究DFIG与STATCOM/BESS的协调控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种考虑动作门限的系统自适应控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种考虑动作门限的系统自适应控制方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：控制方法持续检测控制系统的频率与电压偏差量，当偏差量小于DFIG动作门限时，DFIG机群不参与到系统的调整工作中；DFIG采用功率控制方式，模糊自适应控制器不动作；STATCOM/BESS通过模糊自适应控制调整系统电压与频率；

步骤二：当系统电压或者频率偏差量进一步扩大，DFIG由原先的功率控制方式转为电压频率控制方式，DFIG控制灵敏度小于STATCOM/BESS的控制灵敏度；

步骤三：当系统偏差量继续增大，大于协调动作门限时，STATCOM与DFIG同时动作，采用电压、频率控制模式。

进一步地，所述步骤一具体为，

STATCOM/BESS的模糊控制规则中电压控制的模糊论域为[NB,PB]＝[-ε_{u_DFIG},ε_{u_DFIG}]，其中ε_{u_DFIG}为DFIG的电压动作门限；

检测STATCOM/BESS的无功输出，当其无功输出达到无功容量上限时，即时，PI控制器参数将保持不变，同时转入步骤二，STATCOM/BESS的模糊自适应PI参数调整算式为：