[发明专利]一种互联电力系统负荷频率控制方法及装置

权利要求书

1.一种互联电力系统负荷频率控制方法，其特征在于，包括：

获取互联电力系统的频率偏差和联络线功率误差；

利用所述联络线功率误差、所述频率偏差，采用自适应滑模控制方法计算得到总控制量；

利用所述总控制量控制互联电力系统的调速器，以调节互联电力系统的频率和联络线功率；

所述利用所述联络线功率误差、所述频率偏差，采用自适应滑模控制方法计算得到总控制量包括：

计算得到所述频率偏差的一阶、二阶和三阶导数，包括：

先设置△x_i＝△f_i，根据系统传递函数，计算得到三阶频率差值，即第i个互联区域的三阶频率差值等于：

计算得到包括所述频率偏差和所述频率偏差的一阶、二阶、三阶导数的滑模面数学模型，包括：

令滑模面数学模型为：

t为时间，i＝1,2,3；

令所述滑模面数学模型的一阶导数等于零，计算得到中间控制量，利用所述中间控制量得到所述总控制量，包括：

滑模面数学模型的一阶导数为：

令滑模面数学模型的一阶导数等于零，可求得中间控制量u_i为：

总控制量其中λ为正整数，且为常数；

其中，互联电力系统包括三个互联区域；△x_i为变量，表示频率偏差，△f_i表示第i个互联区域的频率偏差，T_Gi表示每个i互联区域中的调速器时间常数，T_ti表示第i个互联区域中的涡轮机中的蒸汽箱时间常数，T_pi表示第i个互联区域的发电机时间常数，K_pi表示第i个互联区域中的发电机常数，R_i是速度下垂系数，△P_Li表示第i个互联区域的负载扰动，△P_tiei表示第i个互联区域的联络线功率误差，u_i表示第i个互联区域的中间控制量，U_i表示第i个互联区域的总控制量。

2.根据权利要求1所述的互联电力系统负荷频率控制方法，其特征在于，

所述利用所述总控制量控制互联电力系统的调速器，以调节互联电力系统的频率和联络线功率包括：

所述控制量作为输入控制所述调速器；

所述调速器的输出作为输入控制涡轮机；

所述涡轮机的输出作为输入控制发电机，且所述涡轮机的输出还作为负反馈传递给所述调速器的输出；

其中，所述调速器设有调速器死区，所述发电机设有发电机变化率约束。

3.一种互联电力系统负荷频率控制装置，用于执行如权利要求1或2所述的互联电力系统负荷频率控制方法，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取互联电力系统的频率偏差和联络线功率误差；

计算模块，用于利用所述联络线功率误差、所述频率偏差，采用自适应滑模控制方法计算得到总控制量；

控制模块，用于利用所述总控制量控制互联电力系统的调速器，以调节互联电力系统的频率和联络线功率；

所述计算模块包括：

第一计算单元，用于计算得到所述频率偏差的一阶、二阶和三阶导数；

第二计算单元，用于计算得到包括所述频率偏差和所述频率偏差的一阶、二阶、三阶导数的滑模面数学模型；

第三计算单元，用于令所述滑模面数学模型的一阶导数等于零，计算得到中间控制量，利用所述中间控制量得到所述总控制量；

其中，互联电力系统包括三个互联区域。

4.根据权利要求3所述的互联电力系统负荷频率控制装置，其特征在于，所述控制模块包括：

第一控制单元，用于所述控制量作为输入控制所述调速器；

第二控制单元，用于所述调速器的输出作为输入控制涡轮机；

第三控制单元，用于所述涡轮机的输出作为输入控制发电机，且所述涡轮机的输出还作为负反馈传递给所述调速器的输出；

其中，所述调速器设有调速器死区，所述发电机设有发电机变化率约束。