一种发电厂的功率协调控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种发电厂的功率协调控制系统，采用预估控制器和预估增益自调度控制器结合的方式进行控制，该预估控制器由预置的风力发电机传递函数和常规互补发电厂的功率反馈控制回路传递函数进行控制，且预估增益自调度控制器用于通过预置的典型工况参考模型调节所述预估控制器的参数值，因此，本发明专利技术的预估控制器和预估增益自调度控制器能够依据风力发电机的风速、工况信号进行生成相应的控制指令，以叠加至负荷控制器的控制指令上，进而生成调节后的控制指令，发送至常规互补发电厂并实现对其的反馈控制。

A Power Coordination Control System for Power Plant

The invention provides a power coordinated control system of a power plant, which is controlled by a combination of a predictive controller and a predictive gain self-dispatching controller. The predictive controller is controlled by a preset wind generator transfer function and a power feedback control loop transfer function of a conventional complementary power plant, and the predictive gain is obtained. The self-scheduling controller is used to adjust the parameter value of the predictive controller through a preset typical working condition reference model. Therefore, the predictive controller and the predictive gain self-scheduling controller of the present invention can generate corresponding control instructions according to the wind speed and working condition signals of the wind turbine to superimpose on the control of the load controller. On the instruction, the regulated control instructions are generated and sent to conventional complementary power plants to realize feedback control.

【技术实现步骤摘要】
一种发电厂的功率协调控制系统
本专利技术涉及发电厂功率控制
，尤其涉及一种发电厂的功率协调控制系统。
技术介绍
目前大部分发电的能源来自石化燃料，石化燃料的燃烧给人类赖以生存的环境带来严重的污染，风能、太阳能等可再生能源无污染且储量巨大，因此利用可再生能源来发电受到世界各国的普遍重视。近年来，风力发电技术快速发展，但风力发电是间歇性的，大规模接入电网虽然可以改善目前并不合理的能源结构，但其波动性、间歇性、随机性和反调峰性等特征，会严重影响电网的稳定性。剧烈的功率波动还会导致系统有功功率不稳定，造成电网频率频繁变化，对工作频率范围不宽的设备造成严重损害因此，大型风力发电场并入互联电网后，引起的电网功率波动已经成本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种发电厂的功率协调控制系统，用于解决大型风力发电场并入含有常规互补发电厂的互联电网后，引起电网功率波动的技术问题。本专利技术提供了一种发电厂的功率协调控制系统，包括：负荷控制器、多个预估控制器、多个预估增益自调度控制器、第一加法器和第二加法器；所述负荷控制器的一输入端用于获取综合发电指令，另一输入端用于获取风电场和常规互补发电厂的发电功率；所述预估控制器与所述预估增益自调度控制器一一对应连接，每个所述预估增益自调度控制器的输出端与对应的所述预估控制器的参数控制端连接；所述预估控制器由预置的风力发电机传递函数和常规互补发电厂的功率反馈控制回路传递函数进行控制，所述预估增益自调度控制器用于通过预置的典型工况参考模型调节所述预估控制器的参数值；所述预估控制器的输入端用于获取对应的风力发电机的风速，所述预估增益自调度控制器的输入端用于获取对应的风力发电机的工况信号；各个所述预估控制器的输出端均连接至所述第一加法器的输入端，所述第一加法器的输出端、所述负荷控制器的输出端均连接至所述第二加法器的输入端，所述第二加法器的输出端用于发送控制指令至常规互补发电厂。优选地，所述预估控制器包括：串联的预估增益模块、第一超前/滞后模块、第一纯延时模块、第二超前/滞后模块、第三超前/滞后模块和第二纯延时模块。优选地，所述预估增益模块、所述第一超前/滞后模块、所述第一纯延时模块、所述第二超前/滞后模块、所述第三超前/滞后模块和所述第二纯延时模块依次串联，所述预估增益模块的输出端连接至所述第一加法器的输入端，所述第二纯延时模块的输入端用于获取对应的风力发电机的风速。优选地，所述预估增益自调度控制器包括：预估增益参数自调度模块、第二超前参数自调度模块、第二滞后参数自调度模块、第三超前参数自调度模块、第三滞后参数自调度模块、以及第二纯延时参数自调度模块；所述预估增益参数自调度模块与所述预估增益模块的参数控制端连接，所述第二超前参数自调度模块、所述第二滞后参数自调度模块与所述第二超前/滞后模块的参数控制端连接，所述第三超前参数自调度模块、所述第三滞后参数自调度模块与所述第三超前/滞后模块的参数控制端连接，所述第二纯延时参数自调度模块与所述第二纯延时模块的参数控制端连接。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术提供了一种发电厂的功率协调控制系统，采用预估控制器和预估增益自调度控制器结合的方式进行控制，该预估控制器由预置的风力发电机传递函数和常规互补发电厂的功率反馈控制回路传递函数进行控制，且预估增益自调度控制器用于通过预置的典型工况参考模型调节所述预估控制器的参数值，因此，本专利技术的预估控制器和预估增益自调度控制器能够依据风力发电机的风速、工况信号进行生成相应的控制指令，以叠加至负荷控制器的控制指令上，进而生成调节后的控制指令，发送至常规互补发电厂并实现对其的反馈控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术提供的一种发电厂的功率协调控制系统的一个实施例的结构示意图；图2为预估控制器与预估增益自调度控制器的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种发电厂的功率协调控制系统，用于解决大型风力发电场并入含有常规互补发电厂的互联电网后，引起电网功率波动的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供的一种发电厂的功率协调控制系统的一个实施例，包括：负荷控制器1、多个预估控制器2、多个预估增益自调度控制器3、第一加法器4和第二加法器5。负荷控制器1的一输入端用于获取综合发电指令，另一输入端用于获取风电场和常规互补发电厂的发电功率。预估控制器2与预估增益自调度控制器3一一对应连接，每个预估增益自调度控制器3的输出端与对应的预估控制器2的参数控制端连接。预估控制器2由预置的风力发电机传递函数和常规互补发电厂的功率反馈控制回路传递函数进行控制，预估增益自调度控制器3用于通过预置的典型工况参考模型调节预估控制器2的参数值。预估控制器2的输入端用于获取对应的风力发电机的风速，预估增益自调度控制器3的输入端用于获取对应的风力发电机的工况信号。各个预估控制器2的输出端均连接至第一加法器4的输入端，第一加法器4的输出端、负荷控制器1的输出端均连接至第二加法器5的输入端，第二加法器5的输出端用于发送控制指令至常规互补发电厂(图1中以燃气蒸汽联合循环发电厂作为示例，即CCPP)。在本实施例中，负荷控制器1的其中一个输入端可以接受来自电网系统的综合发电指令SP，另一个输入端可以接受风电厂和常规互补发电厂二者总的发电功率，由于风电机组的接入会影响电网功率的稳定性，因此本专利技术通过预估控制器2和预估增益自调度控制器3依据风电厂中的各台风电机组的风速和工况信号生成控制指令，进而实现对常规互补发电厂的调节控制。可以理解的是，各个预估控制器2在生成各自的控制指令后，在第一加法器4处进行加法计算得到预估控制的综合控制指令，然后在第二加法器5处将综合控制指令与负荷控制器1输出的功率控制指令进行加权求和，得到最终的总控制指令，再输出至常规互补发电厂处实现功率控制。可选的，预估控制器2包括：串联的预估增益模块201、第一超前/滞后模块202、第一纯延时模块203、第二超前/滞后模块204、第三超前/滞后模块205和第二纯延时模块206。需要说明的是，在预估控制器2中各个模块的串联顺序可以为多种方式，作为优选方案，本专利技术实施例中各个模块的串联方式为：预估增益模块201、第一超前/滞后模块202、第一纯延时模块203、第二超前/滞后模块204、第三超前/滞后模块205和第二纯延时模块206依次串联，预估增益模块201的输出端连接至第一加法器4的输入端，第二纯延时模块206的输入端用于获取对应的风力发电机的风速。可以理解的是，当典型工况下各风力发电机的参考模型为二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电厂的功率协调控制系统，其特征在于，包括：负荷控制器、多个预估控制器、多个预估增益自调度控制器、第一加法器和第二加法器；所述负荷控制器的一输入端用于获取综合发电指令，另一输入端用于获取风电场和常规互补发电厂的发电功率；所述预估控制器与所述预估增益自调度控制器一一对应连接，每个所述预估增益自调度控制器的输出端与对应的所述预估控制器的参数控制端连接；所述预估控制器由预置的风力发电机传递函数和常规互补发电厂的功率反馈控制回路传递函数进行控制，所述预估增益自调度控制器用于通过预置的典型工况参考模型调节所述预估控制器的参数值；所述预估控制器的输入端用于获取对应的风力发电机的风速，所述预估增益自调度控制器的输入端用于获取对应的风力发电机的工况信号；各个所述预估控制器的输出端均连接至所述第一加法器的输入端，所述第一加法器的输出端、所述负荷控制器的输出端均连接至所述第二加法器的输入端，所述第二加法器的输出端用于发送控制指令至常规互补发电厂。

【技术特征摘要】
1.一种发电厂的功率协调控制系统，其特征在于，包括：负荷控制器、多个预估控制器、多个预估增益自调度控制器、第一加法器和第二加法器；所述负荷控制器的一输入端用于获取综合发电指令，另一输入端用于获取风电场和常规互补发电厂的发电功率；所述预估控制器与所述预估增益自调度控制器一一对应连接，每个所述预估增益自调度控制器的输出端与对应的所述预估控制器的参数控制端连接；所述预估控制器由预置的风力发电机传递函数和常规互补发电厂的功率反馈控制回路传递函数进行控制，所述预估增益自调度控制器用于通过预置的典型工况参考模型调节所述预估控制器的参数值；所述预估控制器的输入端用于获取对应的风力发电机的风速，所述预估增益自调度控制器的输入端用于获取对应的风力发电机的工况信号；各个所述预估控制器的输出端均连接至所述第一加法器的输入端，所述第一加法器的输出端、所述负荷控制器的输出端均连接至所述第二加法器的输入端，所述第二加法器的输出端用于发送控制指令至常规互补发电厂。2.根据权利要求1所述的发电厂的功率协调控制系统，其特征在于，所述预估控制器包括：串联的预估增益模块、第一超前/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓枫，高雅，胡春潮，尤毅，顾博川，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44