[发明专利]基于主动预测SOC的储能辅助模糊PID控制方法

说明书

本发明公开了一种基于主动预测SOC的储能辅助模糊PID控制方法，其包括以下步骤：步骤一，数据采集，采集AGC指令大小和机组出力大小的数据，为接下来研究提供数据基础；步骤二，储能出力指令生成，分析AGC指令与机组出力的偏差；步骤三，模糊PID控制；步骤四，AGC调节性能指标和电池寿命损耗系数的计算。本发明对储能在参与AGC时的出力进行较为准确的控制并尽量让储能的SOC主动保持在上下限内。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种基于主动预测 SOC的储能辅助模糊PID控制方法。

背景技术

自动发电控制(AGC)是跟踪区域控制偏差信号，实时调节电网中的调频电源，平衡发电机出力和负荷，使系统频率稳定在安全范围内。火电厂仅凭火电机组参与AGC的问题日益突出，主要表现在汽轮机有一定的旋转惯量，将机械能转化为电能过程中要经历很多复杂的环节，调节经常有延迟且精度比较低，因此在AGC考核中考核电量过高，给电厂带来巨大的经济成本。储能系统由于其秒级响应速度与精准的出力控制在辅助AGC领域有很大的潜力。

目前，储能辅助AGC控制策略的研究主要集中在电网侧如何给火电机组和储能分配调频需求方面。在电厂侧研究方面，储能大部分使用常规的PID(比例(Proportion)、积分(Integral)、微分(Differential)) 控制，并且在运行过程中将荷电状态(SOC)被动限制在上下限内。但是常规的PID控制过于依赖控制对象的精确数学模型，对复杂运行工况的适应性不高且参数整定方法繁杂；被动限制SOC可能会导致储能在一次AGC指令期间做无用功。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于主动预测SOC的储能辅助模糊PID控制方法，其对储能在参与AGC时的出力进行较为准确的控制并尽量让储能的SOC主动保持在上下限内。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于主动预测SOC的储能辅助模糊PID控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，数据采集，采集AGC指令大小和机组出力大小的数据，为接下来研究提供数据基础；

步骤二，储能出力指令生成，分析AGC指令与机组出力的偏差，结合AGC考核规则、储能当前的SOC和寿命模型，主动预测储能在 AGC指令期间的SOC变化情况，得到何时出力、出多少力的储能出力指令；

步骤三，模糊PID控制，根据模糊PID不依赖于对象的数学模型，对受控对象的时滞、非线性具有一定的适应能力的优势；

步骤四，AGC调节性能指标和电池寿命损耗系数的计算。

优选地，所述AGC调节性能指标包括调节速率、调节精度和响应时间。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过分析AGC指令与机组出力的偏差数据，结合AGC考核规则和寿命模型，主动预测储能在 AGC指令期间的SOC，得到储能出力指令，进而通过模糊PID控制器控制储能实际出力。本方法充分考虑了储能当前的SOC状态与寿命损耗，结合模糊PID控制得到储能辅助AGC的一种控制方法，对储能出力进行较为准确的控制并尽量让储能的SOC主动保持在上下限内，为火电厂相关工作提供数据支撑。

附图说明

图1为本发明基于主动预测SOC的储能辅助模糊PID控制方法的流程图。

图2为本发明主动预测SOC与被动限制SOC的SOC情况对比图。

图3为本发明模糊PID控制与常规PID控制跟踪储能出力指令曲线对比图。

图4为本发明AGC指令、机组出力、机组和储能合并出力曲线图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。