[发明专利]一种基于负荷频率控制模型的源荷协同调频方法

说明书

本发明公开了一种基于负荷频率控制模型的源荷协同调频方法，其步骤包括：1、将微型燃气轮机组、小规模水电机组、飞轮储能系统作为调频机组；2、建立所述微型燃气轮机组、小规模水电机组、飞轮储能系统、风力发电、光伏发电和用户负荷相应的负荷频率控制模型；3、针对所述孤岛两区域多源微电网中任意区域建立微电网的MDP数学模型；4、获取所述孤岛两区域微网的源荷协同调频所需数据；5、采用基于模拟退火的Q学习理论算法对所述MDP数学模型进行求解。本发明通过源荷协同方法和基于学习优化方法的AGC控制器稳定孤岛两区域微网系统频率，从而提高系统安全稳定性。

技术领域

本发明属于微电网控制领域，具体的说是一种含异质能源的孤岛两区域微电网负荷频率控制模型与源荷协同调频方法。

背景技术

孤岛微电网具有污染少、可靠性高、能源利用效率高等优点，但光伏、风能等新能源接入微网时，由于其输出的功率具有间歇性、随机性、波动性等特点，并且微网中负荷的随机变化，这些因素会使孤岛微电网有功功率失去平衡、频率产生大幅偏离额定值，超过安全运行的范围。因此微网以孤岛方式运行时，需要保证自身的电压平稳同时维持频率稳定，就必须对微网进行有效的频率调节。

现有对于孤岛两区域微电网系统的研究和关注甚少，缺乏对微电网频率、电能质量与安全的研究方法。在微网系统中，通过控制器对分布式电源及储能装置的控制，使得系统功率和频率得以稳定。对于微网的发展来说，一味地去增加储能容量、扩大装机容量的解决方式难以满足微网系统中日益增长的用户负荷需求，这样会大大增加微网发展建设及投资成本，同时也会降低新能源的使用效率，造成大量可再生能源的浪费。因此需要电源侧与负荷需求侧相互协同，以实现系统安全稳定运行。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于负荷频率控制模型的源荷协同调频方法，以期能通过源荷协同和基于学习优化方法来稳定控制孤岛两区域微网系统频率，从而提高系统安全稳定性。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种基于负荷频率控制模型的源荷协同调频方法的特点是应用于由微型燃气轮机组、小规模水电机组、飞轮储能系统、风力发电、光伏发电、用户负荷所构成的孤岛两区域多源微电网中，并按如下步骤进行：

步骤一，将所述微型燃气轮机组、小规模水电机组、飞轮储能系统作为孤岛两区域微电网的调频机组；

步骤二，建立所述微型燃气轮机组、小规模水电机组、飞轮储能系统、风力发电、光伏发电和用户负荷相应的负荷频率控制模型；

步骤2.1、建立所述调频机组的负荷频率控制模型：

根据所述微型燃气轮机组、小规模水电机组、飞轮储能系统的动态特性分别建立相应的负荷频率控制模型；

在一个AGC决策周期内，令所述微型燃气轮机组的输出功率调节量为ΔP_m，所述功率调节量ΔP_m的等级为m∈Φ₁＝{-N_m,...,-1,0,1,…,N_m}；Φ₁表示所述功率调节量ΔP_m的等级集合，N_m表示所述功率调节量ΔP_m的等级值，且为整数；

在一个AGC决策周期内，令所述小规模水电机组的输出功率调节量为ΔP_h，所述输出功率调节量ΔP_h的等级为h∈Φ₂＝{-N_h,...,-1,0,1,...,N_h}；Φ₂表示所述输出功率调节量ΔP_h的等级集合，N_h表示所述输出功率调节量ΔP_h的等级值，且为整数；