[发明专利]一种风柴储微网频率控制方法有效

专利信息
申请号: 201410243724.9 申请日: 2014-06-04
公开(公告)号: CN104065105A 公开(公告)日: 2014-09-24
发明(设计)人: 彭超;邹见效;徐红兵;辛晓帅;吴佳 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: H02J3/46 分类号: H02J3/46
代理公司: 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人: 温利平
地址: 611731 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要: 发明公开了一种风柴储微网频率控制方法,首先进行功率预测得到预测周期内每秒的负荷预测值和风力发电功率预测值,根据预测值对风力发电机和柴油发电机进行功率分配得到设定功率值,以设定功率值和实时输出功率值的差值为输入,功率调整量为输出,采用模糊控制策略得到功率调整量;并采用自抗扰控制器,以实时频率相对于额定频率的偏移值Δfref=0为设定值,利用扩展状态观测器观测扰动对于频率波动的影响,并对其进行实时补偿,使风柴储微网的频率稳定在额定频率值附近。本发明利用预测信息,提前安排风机和柴油机的发电计划,并且利用自抗扰控制器进行储能电池的实时频率控制,提高了系统频率的抗干扰能力和鲁棒性。
搜索关键词: 一种 风柴储微网 频率 控制 方法
【主权项】:
一种风柴储微网频率控制方法,其特征在于包括以下步骤:S1:对风柴储微网未来一段时间内的负荷和风力发电功率进行预测,得到负荷预测值和风力发电功率预测值,并采用插值方法,得到预测周期内每秒的负荷预测值PL_pre和风力发电功率预测值Pw_pre;S2:根据预测值对风力发电系统和柴油发电机进行功率分配:当PL_pre<Pw_pre时,分配给风力发电机的设定功率值为Pw_ref=PL_pre,分配给柴油发电机的设定功率值为Pd_ref=0;当PL_pre≥Pw_pre时,分配给风力发电机的设定功率值为Pw_ref=Pw_pre,分配给柴油发电机的设定功率值为Pd_ref=PL_pre‑Pw_pre;S3:在风柴储微网运行过程中,将柴油发电机的功率偏差ΔPd和风力发电机的功率偏差ΔPw作为输入,其中ΔPd=Pd_ref‑Pd,Pd为柴油发电机的实时输出功率值,ΔPw=Pw_ref‑Pw,Pw为风力发电机的实时输出功率值,将分配给风力发电机的设定功率值Pw_ref的功率调整量ΔP作为输出,采用模糊控制策略得到功率调整量ΔP,对设定功率值进行修正,风力发电系统修正的设定功率值为<mrow><msub><mover><mi>P</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mi>w</mi><mo>_</mo><mi>ref</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>w</mi><mo>_</mo><mi>ref</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mi>&Delta;P</mi><mo>,</mo></mrow>柴油发电机修正的设定功率值为<mrow><msub><mover><mi>P</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mi>d</mi><mo>_</mo><mi>ref</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>d</mi><mo>_</mo><mi>ref</mi></mrow></msub><mo>-</mo><mi>&Delta;P</mi><mo>;</mo></mrow>S4:采用二阶自抗扰控制器对储能电池的充放电功率进行实时控制,二阶自抗扰控制器中,微分控制器的输入量为频率偏差设定值Δfref=0,频率偏差为风柴储微网实时频率值和额定频率值的差值,扩张状态观测器的输入量为系统当前的频率偏差值Δf,以及反馈的储能电池的功率调节值ΔPf,输出为储能电池的功率调节值ΔPf;将储能电池等效为一阶惯性环节1/(1+Tbs),其中Tb是时间常数,s表示拉普拉斯变换的复变量,风力发电机和柴油发电机等效为1/(Ms+D),其中M为等效惯性时间常数,D为负荷集中影响的阻尼常数,控制对象的状态空间表达式为:<mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mover><mi>x</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>M</mi></mfrac><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><msub><mi>Dx</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mover><mi>x</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>T</mi><mi>b</mi></msub></mfrac><mi>u</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced>其中,状态变量x=[x1,x2]=[Δf,Pb],分别表示x1和x2的导数,Pb表示当前系统的充放电功率,输出y=x1,控制量u=ΔPf
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