[发明专利]一种含DFIG的电力系统AGC优化控制方法

说明书

本发明公开了一种含DFIG的电力系统AGC优化控制方法，将DFIG作为负的负荷纳入电力系统AGC的每个控制区中，DFIG包括下垂控制环节和转速控制器；分别获取下垂控制环节的出力响应以及转速控制器的输出功率，并计算DFIG需要输出的总有功功率；建立目标函数，利用PSO‑GSA算法求解目标函数，获取PSO‑GSA算法的适应值；判断是否满足结束条件，若是，则寻优过程结束，得到待优化参数的最优解；将待优化参数的最优解赋予电力系统AGC，通过响应电力系统频率的变化，使DFIG参与电力系统AGC的二次调频。本发明能改善传统同步发电机的调频压力，优化AGC控制，改善电力系统动态响应性能，提高电力系统稳定性。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种含DFIG的电力系统AGC优化控制方法。

背景技术

一个大电力系统是由几个区域电力系统通过联络线互联构成，各区域电力系统按预定计划进行功率交换，每一个区域电力系统的负荷、线路损耗与联络线净交换功率之和必须与该地区的发电出力相等。

区域电力系统之间的自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)一般采用联络线净交换功率偏差和频率偏差控制方式，各控制地区根据其区域控制误差(AreaControl Error，ACE)调整发电出力，以解决电力系统运行中的频率调节和负荷分配问题，以及与相邻区域的电力系统间按计划进行功率交换。

然而，国内外对于AGC的研究主要集中在两区域非再热式火电互联和多区域水火电力系统，此外，电力系统AGC的PID控制器参数在进行算法优化时，易出现收敛速度较慢和易陷入局部最优的问题。因此，现有的电力系统AGC具有同步发电机调频压力大，电力系统的动态频率稳定性较低等问题，进而影响电网的安全稳定运行。

发明内容

本发明提供一种含DFIG的电力系统AGC优化控制方法，通过将DFIG(Doubly-FedInduction Generator，双馈感应发电机)纳入电力系统AGC参与二次调频，并对DFIG和电力系统AGC相关参数的优化方法进行改进，能有效解决上述技术问题。

根据本发明实施例，提供一种含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，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。

进一步地，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。

可选地，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。

进一步地，采用下式获取所述下垂控制环节的出力响应：