[发明专利]风电参与电力系统的调频控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种风电参与电力系统的调频控制方法及装置，其中，该方法包括：获取风电参与电力系统的初始状态信息；将所述初始状态信息输入至预先设置的阻尼控制器，以输出符合预定阻尼比规则的状态信息，以此对确保风电参与电力系统调频控制的稳定性，其中，所述阻尼控制器基于Hsubgt;2/subgt;‑Hsubgt;∞/subgt;鲁棒控制算法设计实现。通过本发明，可以有效抑制风电参与电力系统产生的低频振荡。

技术领域

本发明涉及风力发电系统领域，具体涉及一种风电参与电力系统的调频控制方法及装置。

背景技术

随着风力发电的快速发展，风电在新型电力系统中的占比不断提高。当风机被要求参与电力系统调频时，需附加频率响应控制器来实现对电力系统频率的支撑作用。然而，研究表明新附加的频率响应控制器会在风机接入弱电网时引入新的低频振荡。因此，有必要研究能够适应风电不确定性并在风电参与电力系统调频时提供支撑的鲁棒(或称为鲁邦)阻尼控制器设计方法。

目前针对风机参与电网调频所引入的新的低频振荡抑制方法考虑了应用H_∞鲁棒控制算法设计，H_∞鲁棒控制算法不依赖于所控制对象模型，其可以确保模型存在不确定性时的鲁棒性。

然而，该设计仅考虑应用H_∞鲁棒控制算法，确保了模型存在不确定性时的鲁棒性，而系统在不确定外部故障扰动时的动态特性及静态特性却被忽视，从而并未有效地抑制风机参与电网调频所引入的新的低频振荡。

发明内容

本发明提供一种风电参与电力系统的调频控制方法及装置，以解决上述提及的至少一个问题。

根据本发明的第一方面，提供一种风电参与电力系统的调频控制方法，所述方法包括：获取风电参与电力系统的初始状态信息；将所述初始状态信息输入至预先设置的阻尼控制器，以输出符合预定阻尼比规则的状态信息，以此确保所述风电参与电力系统的鲁棒稳定性，其中，所述阻尼控制器基于H₂-H_∞鲁棒控制算法实现。

进一步地，通过如下方式设置所述阻尼控制器：基于所述H₂-H_∞鲁棒控制算法，根据所述风电参与电力系统构建初始阻尼控制器；将预先设置的系统外部扰动信息和样本状态信息输入至所述初始阻尼控制器，基于预定配置约束对所述初始阻尼控制器进行阻尼控制器参数求解操作，以使输出的样本状态信息符合所述预定阻尼比规则，以此设置所述阻尼控制器。

具体地，基于所述H₂-H_∞鲁棒控制算法，根据所述风电参与电力系统构建初始阻尼控制器包括：基于所述H₂-H_∞鲁棒控制算法，根据所述风电参与电力系统构建初始阻尼控制器，其中，基于H₂鲁棒控制算法，将与所述H₂鲁棒控制算法相应的输出闭环传递函数范数设置为小于第一预定值；基于H_∞鲁棒控制算法，将与所述H_∞鲁棒控制算法相应的输出闭环传递函数范数设置为小于第二预定值。

优选地，通过如下方式确定所述预定配置约束：根据所述风电参与电力系统的历史稳定状态下的最小阻尼比确定所述预定配置约束。

根据本发明的第二方面，提供一种风电参与电力系统的调频控制装置，所述装置包括：初始信息获取单元，用于获取风电参与电力系统的初始状态信息；振荡抑制单元，用于将所述初始状态信息输入至预先设置的阻尼控制器，以输出符合预定阻尼比规则的状态信息，以此确保所述风电参与电力系统的鲁棒稳定性，其中，所述阻尼控制器基于H₂-H_∞鲁棒控制算法实现