[发明专利]一种含DFIG的电力系统AGC优化控制方法

权利要求书

1.一种含DFIG的电力系统AGC优化控制方法，电力系统AGC的每个控制区内包括PID控制器，其特征在于，所述方法包括：

将DFIG作为负的负荷纳入电力系统AGC的每个控制区中，所述DFIG包括下垂控制环节和附加的转速控制器；

分别获取所述下垂控制环节的出力响应以及所述转速控制器的输出功率，并计算所述DFIG需要输出的总有功功率；

建立目标函数，利用PSO-GSA算法求解所述目标函数，获取所述PSO-GSA算法的适应值；

判断是否满足结束条件；

如果满足结束条件，则寻优过程结束，得到待优化参数的最优解；

将所述待优化参数的最优解赋予所述电力系统AGC，通过响应电力系统频率的变化，使所述DFIG参与所述电力系统AGC的二次调频；

以快速消除系统区域控制偏差和风机转速偏差为目的建立所述目标函数，所述目标函数如下式所示：

J＝min.∫[(ACE₁)²+(ACE₂)²+e²]dt

式中：J为所述目标函数的函数值，即为所述PSO-GSA算法的适应值；ACE₁为电力系统中控制区1的区域控制偏差信号；ACE₂为电力系统中控制区2的区域控制偏差信号；e为转速偏差信号，即所述DFIG的给定转速与实际转速的偏差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下垂控制环节的输入量为系统频率偏差的最大值Δf_max。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述下垂控制环节的输入端设置有Δf_max获取环节；所述Δf_max获取环节的输入量为系统频率偏差Δf，所述系统频率偏差Δf依次经过取绝对值环节|U|以及取最大值环节MAX后，所述Δf_max获取环节的输出量即为所述系统频率偏差的最大值Δf_max；所述Δf_max获取环节还包括记忆元件，所述记忆元件用于记忆和存储输入至所述下垂控制环节的系统频率偏差的最大值Δf_max。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用下式获取所述下垂控制环节的出力响应：

式中：ΔP_r为所述下垂控制环节的出力响应；R_w为风力发电机调差系数；K_pf为下垂系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述转速控制器为PI控制器，所述转速控制器的输入量为所述DFIG的给定转速与实际转速的偏差e，则采用下式获取所述转速控制器的输出功率：

ΔP_w＝K_wpe+K_wi∫edt

式中：ΔP_w为所述转速控制器的输出功率；K_wp为所述转速控制器的比例系数；K_wi为所述转速控制器的积分系数；则采用下式计算所述DFIG需要输出的总有功功率：

ΔP_nc＝ΔP_r+ΔP_w

式中：ΔP_nc为DFIG需要输出的总有功功率。

6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述DFIG还包括附加的频率变化率响应环节，所述频率变化率响应环节如下式所示：

式中：ΔP_f为频率变化率的响应；Δf_max为系统频率偏差的最大值；K_df为频率的微分权重系数。