[发明专利]一种计及调频效益的微电网源-荷动态频率控制方法

说明书

本发明涉及一种计及调频效益的微电网源‑荷动态频率控制方法，包括以下步骤：1)获取温控负荷参与调频容量；2)计算考虑用户舒适度的可控负荷调频效益B_CL；3)在DFIG中加入虚拟惯量控制从而获得调频能力，并获取加入虚拟惯量控制的DFIG调频效益B_wind；4)综合DFIG调频效益B_wind和可控负荷调频效益B_CL进行微电网源‑荷动态频率调整。与现有技术相比，本发明具有综合考虑调频效益、调频效果显著等优点。

技术领域

本发明涉及含风机和可控负荷的微电网调频领域，尤其是涉及一种计及调频效益的微电网源-荷动态频率控制方法。

背景技术

微电网可将各类分布式电源、储能装置以及负荷进行有效集成，实现对局部区域的灵活、可靠、经济供电，成为近年来新能源领域的研究热点。利用孤立微电网可有效缓解我国东、南部大量海岛由于远离大陆、电源单一等原因所造成的供电可靠性差、能源开发利用水平低等问题,为海岛的深度开发、生态保护及居民生活水平的提高带来了机遇,具有重要的战略意义。然而，微电网中间歇性可再生能源(风能、太阳能等)所占比例较大，孤岛运行时抵御外界环境扰动的能力较弱，难以维持微电网频率的稳定性。因此，频率控制仍是当前孤立微电网发展的主要瓶颈之一。

传统方法集中于发电侧的控制策略，风电机组参与微电网频率调整，需要在其控制中加入虚拟惯量控制模块，以释放转子动能；也有少部分考虑了需求侧可控负荷与供给侧协同辅助调频问题。但是缺少对电源侧和需求侧参与调频的综合考虑，也缺少对源-荷调频效益的评估，造成调频效果一般，且调频成本增加。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种计及调频效益的微电网源-荷动态频率控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种计及调频效益的微电网源-荷动态频率控制方法，包括以下步骤：

1)获取温控负荷参与调频容量；

2)计算考虑用户舒适度的可控负荷调频效益B_CL；

3)在DFIG中加入虚拟惯量控制从而获得调频能力，并获取加入虚拟惯量控制的DFIG调频效益B_wind；

4)综合DFIG调频效益B_wind和可控负荷调频效益B_CL进行微电网源-荷动态频率调整。

所述的步骤1)中，温控设备参与调频的有功功率P_CL与温控设备启停温度变化值ΔT相关，则有：

其中，on％为启动状态的温控负荷百分比，off％为停止状态的温控负荷百分比，P_N为温控负荷消耗的额定有功功率，T₊'与T_{_}'分别为可响应系统频率变化的温控设备启停上下限温度值。

所述的步骤2)中，可控负荷调频效益B_CL的计算式为：

其中，C为用户舒适度，ΔP_CL为温控设备参与频率调整的有功功率变化值，C₀为初始用户舒适度，m₁为常数，t_now为当前时刻，k_f为用户参与度系数，f为当前时刻系统频率，f_N为系统额定频率。

所述的步骤3)中，加入虚拟惯量控制的DFIG调频效益B_wind的计算式为：