[发明专利]一种基于分频的火储联合调频系统

权利要求书

1.一种基于分频的火储联合调频系统，其特征在于，包括：

负荷偏差计算子系统，用于接收AGC信号，计算负荷偏差，得出区域偏差信号；

频率分配子系统，用于对区域偏差信号进行分频，基于离散傅里叶变换，将杂乱或不平衡的功率波形信号分解成已知目标谐波函数，并将频率信号分为三个频段，每个频段对应不同的频率；

负荷分配子系统，用于接收不同频段的频率信号，根据火电机组的爬坡率不同采取不同的负荷分配策略，对负荷进行合理分配。

2.根据权利要求1所述的基于分频的火储联合调频系统，其特征在于，所述负荷偏差计算子系统根据下式就算负荷偏差：

式中：

ΔPⁱ—第i时刻的负荷偏差量；

—第i时刻的AGC负荷；

—第i时刻的火电机组出力；

—第i时刻的电化学储能出力；

负荷偏差信号ΔPⁱ在经过一次拉普拉斯变换后转化为频率偏差信号Δf，其传递函数如下：

其中，M＝2H，H为发电机的惯性时间常数；D为负荷的阻尼系数；

将频率偏差信号Δf转化为区域偏差信号ACE，公式如下：

ACE＝B*Δf (2)

式中，ACE—区域偏差信号；

B—区域系统的频率偏差系数；

Δf—频率偏差信号。

3.根据权利要求2所述的基于分频的火储联合调频系统，其特征在于，所述频率分配子系统基于傅里叶变换对区域偏差信号进行分解，通过离散傅里叶变换及其逆变换将时间域信号转化到频率域，由此得到分解为不同谐波函数的乘积：

式中：X(k)表示经过DFT变换对应的频域序列；x(n)表示时域有限长序列；

由DFT性质可知，X(k)在复频域具有对称性，且可以找到其对称轴f＝T/2，后续计算过程中分析一半即可，故可转化为：

从上述序列中找2个点作为低中高频段的分界点P、Q，则[0，P]、[P，Q]、[Q，T/2]分别对应低、中、高频段；之后将序列拆成3段在缺位处补零，从而生成相应频段序列：

4.根据权利要求3所述的基于分频的火储联合调频系统，其特征在于，所述负荷分配子系统接收到不同频段的频率信号后，考虑火电机组的爬坡率α，MW/min，有如下限制：

α_lim—火电机组是否参与调频判断值；

当αα_lim时，火电机组有一定的能力参与调频，所述功率分配子系统根据各频段所占比例，对负荷进行分配，公式如下：

式中，X_low—低频分量对应频段；X_min—中频分量对应频段；X_high—高频分量对应频段；

其中，将高频分量所对应的负荷P_high分配给容量相对较小但响应速度响应较快的超级电容；

将中频分量所对应的负荷P_min分配给容量相对较大但响应速度相对超级电容较慢的锂电池；

将低频分量所对应的负荷P_low所对应的功率分配给火电机组进行负荷响应。

当α≤α_lim时，火电机组的爬坡速度较慢，对于调频的帮助已经很小甚至还会导致自身的事故，此时，所述功率分配子系统改变负荷分配策略，将高频分量所对应的功率P_high分配给容量相对较小但响应速度响应较快的超级电容，将中频分量和低频分量所对应的负荷P_min+P_low都交予锂电池进行负荷响应。