[发明专利]双区域互联电力系统的负荷频率控制参数的处理方法

说明书

本公开是关于一种双区域互联电力系统的负荷频率控制参数的处理方法，所述方法包括：步骤1，建立分数阶PID控制器，分数阶PID控制器是基于分数阶比例积分控制器与分数阶比例微分控制器依次级联建立的控制器；步骤2，基于分数阶PID控制器，建立双区域互联电力系统模型；步骤3，基于双区域互联电力系统模型，对分数阶PID控制器参数进行优化，获得优化后的分数阶PID控制器参数；步骤4，将优化后的分数阶PID控制器参数作为双区域互联电力系统的负荷频率控制参数。本发明提供的分数阶PID控制器参数作为双区域互联电力系统的负荷频率控制参数，相比于采用其它控制器的电力系统能更好的抑止频率波动，所需要的时间更短，具有较好的动态性能。

技术领域

本发明涉及电力系统调节控制技术领域，尤其涉及一种双区域互联电力系统的负荷频率控制参数的处理方法。

背景技术

电力系统的频率稳定是衡量电能质量的标准之一。随着微电网的普及，各种具有间歇性与随机性分布式能源的接入，以及随机的负荷扰动，势必会对电网的频率稳定造成一定的冲击影响，使得维持电力系统稳定的难度大大提高。在双区域互联电力系统中，任意一侧的负荷扰动都会导致两个区域的频率以及电力系统联络线上功率偏离设定的额定值。

为了解决上述问题，采用的手段是负荷频率控制(load frequency control，LFC)技术，这是一种准确高效快速的控制机制。当系统在遭受外界因素的冲击时，运用该控制机制可以快速的减少区域瞬时频率偏差，保持区域电力系统频率和联络线交换功率在设定值。

近年来，有众多专家学者在电力系统LFC问题上进行理论与技术的研究。LFC控制器涉及到两方面的内容，即控制策略的选择、控制器参数的选取与调整。许多先进的控制理论应用于LFC系统控制器中，如鲁棒控制、自适应控制、强化学习控制、模型预测控制以及结合人工智能理论的神经网络等。虽然这些方法在一定程度上提高了系统的稳态性能，但是由于其实现方法比较困难，控制器结构复杂，所以大多数的工业企业仍采用更为传统的控制器，如PID控制器。其有适用范围广，易于在数字平台上实现等优点。随着数学的发展，在科学与工程领域发现了分数阶PID控制器潜在的应用。如何快速的使系统达到稳定状态并将稳态误差保持为零，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种双区域互联电力系统的负荷频率控制参数的处理方法。

根据本公开实施例的一方面，提供一种双区域互联电力系统的负荷频率控制参数的处理方法，所述方法包括：

步骤1，建立分数阶PID控制器，所述分数阶PID控制器是基于分数阶比例积分控制器与分数阶比例微分控制器依次级联建立的控制器；

步骤2，基于所述分数阶PID控制器，建立双区域互联电力系统模型；

步骤3，基于所述双区域互联电力系统模型，对所述分数阶PID控制器参数进行优化，获得优化后的所述分数阶PID控制器参数；

步骤4，将优化后的所述分数阶PID控制器参数作为双区域互联电力系统的负荷频率控制参数。

其中，所述步骤1中，所述建立分数阶PID控制器包括：

步骤1-1，采用Oustaloup滤波算法构造连续滤波器；

设拟合频率段为(ω_b,ω_h)，则连续滤波器的传递函数为：

公式(1)中，s为拉氏变换域中的变量，K为增益，N为连续滤波器的阶次，k为连续滤波器的阶次的初始值；

其中，连续滤波器的零点为ω′_k，极点为ω_k，可由公式(2)计算得出：