[发明专利]一种面向电力系统频率控制的智能面板系统

说明书

本发明公开了一种面向电力系统频率控制的智能面板系统，涉及智能设备技术领域，针对目前市场上缺乏面向直流受端系统频率控制的微小负荷聚合装置与设备，智能电表具有测量功能，但受通讯带宽限制，其控制功能较弱，如果将智能电表用于面向电网频率调控的负荷控制，通常容易导致整个家庭或者建筑同时失去供电，对用户的影响较大的问题，现提出如下方案，包括控制中心组件、通讯网络组件、智能面板组件。本发明具有快速频率跟踪的智能面板系统使用分布式电器提供高效的电力系统频率控制，智能面板可以根据本地测量和来自云平台的设置命令，准确、稳健地跟踪电力系统频率变化，并根据电力系统频率波动实现连接设备的切换。

技术领域

本发明涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种面向电力系统频率控制的智能面板系统。

背景技术

频率是电力系统安全运行的重要参数之一，能够反映系统中有功功率平衡关系，频率异常会严重危害发电机等设备和系统的安全运行。世界范围内多起大停电事故中，频率的大幅度降低在事故演化中起了重要的驱动作用。特别是针对大型受端电网，特高压直流闭锁已经成为危害受端电网稳定的重要原因。在特高压交直流电网的不断建设下，我国目前已初步形成交直流混联运行格局。其中，一些电网作为重要的受端电网，已经形成多馈入直流特大型受端电网格局，“大直流、弱受端”的特征显著。大容量、长距离特高压直流线路向负荷中心输电，直流落点之间的电气距离较近，故障概率增大，当单回甚至多回直流发生闭锁后，大功率缺额会导致系统频率下降，严重情况下将引发低频减载动作，损失用电负荷。随着直流馈入功率的不断提升，区外直流置换了大容量的本地机组，导致受端电网转动惯量下降，频率支撑特性降低。为避免意外停电，将电力供需冲突的影响降至最低，急需制定电网需求响应方案，让其参与电力系统频率控制，所以亟需一种面向电力系统频率控制的智能面板系统。

但是，目前市场上缺乏面向直流受端系统频率控制的微小负荷聚合装置与设备，智能电表具有测量功能，但受通讯带宽限制，其控制功能较弱，如果将智能电表用于面向电网频率调控的负荷控制，通常容易导致整个家庭或者建筑同时失去供电，对用户的影响较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前市场上缺乏面向直流受端系统频率控制的微小负荷聚合装置与设备，智能电表具有测量功能，但受通讯带宽限制，其控制功能较弱，如果将智能电表用于面向电网频率调控的负荷控制，通常容易导致整个家庭或者建筑同时失去供电，对用户的影响较大的缺点，而提出的一种面向电力系统频率控制的智能面板系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种面向电力系统频率控制的智能面板系统，包括控制中心组件、通讯网络组件、智能面板组件与设备组件。

优选的，一种面向电力系统频率控制的智能面板，其特征在于，包括：微处理器模块、开关模块、数据转换(ADC)模块、红外模块、WiFi模块与有线/无线通讯模块。

优选的，频率测试方式算法包含以下步骤：

S1：假设由数模转换模块输入到微处理器的信号为

y[t]＝A cos(ωt/f_s+φ)+ε[t] (1)

其中，y[t]是时刻t的测量值，A是电压或电流幅值，ω＝2πf是待测频率，f_s是采样频率，φ是相角，最后ε表示噪声信号。

S2：使用非线性系统来表示卡尔曼滤波系统的状态模型，其状态包含频率和电压/电流幅度的正弦信号测量值：

其中和

考虑正弦信号随时间演化如下：

s[t+1]