【技术实现步骤摘要】
一种含风力发电电网自动发电控制系统PID控制器设计方法
本专利技术属于电力系统自动控制
，涉及一种自动发电控制系统控制器设计方法，具体涉及一种含风电自动发电控制系统PID控制器参数整定方法。
技术介绍
自动发电控制(AGC)是现代电力系统的一项重要调节手段。它能使电力系统发电量实时自动跟踪负荷的变化，实现电力系统有功功率平衡，从而将电力系统频率和联络线交换功率保持在额定值。随着人类对电力需求的增加，电力市场发展迅速，电力系统规模也日渐庞大。当前，电网已经成为由多个控制区域互联组成的大规模复杂电力系统。风能是增长速度最快的一种可再生能源，在近些年已成为新型能源发电方式的重点关注对象。但是自然界风力变化有随机性、间歇性和不可控性的特点，风力发电具有分布不均匀、能量密度较低、波动性强、不可预测性等局限性。大规模风电并网时，因风电机组发出的有功功率并非一个恒定值，所以无法维持电网提供功率与负荷需求功率之间的平衡，对电力系统的电能质量、经济运行等方面产生直接危害，无法确保系统的安全稳定运作。中国专利CN20171...
【技术保护点】
1.一种含风力发电电网自动发电控制系统PID控制器设计方法，其特征在于，包括：/n建立两区域互联电力系统自动发电控制仿真模型，包括火电机组、风电机组和PID控制器；/n根据所述电力系统自动发电控制系统仿真模型，确定寻优的目标函数；/n对所述PID控制器参数设定约束条件；/n根据所建立的目标函数和约束条件，采用引导烟花算法寻优，从而获得所述PID控制器参数的整定结果。/n
【技术特征摘要】
1.一种含风力发电电网自动发电控制系统PID控制器设计方法，其特征在于，包括：
建立两区域互联电力系统自动发电控制仿真模型，包括火电机组、风电机组和PID控制器；
根据所述电力系统自动发电控制系统仿真模型，确定寻优的目标函数；
对所述PID控制器参数设定约束条件；
根据所建立的目标函数和约束条件，采用引导烟花算法寻优，从而获得所述PID控制器参数的整定结果。
2.根据权利要求1所述的含风力发电电网自动发电控制系统PID控制器设计方法，其特征在于，所述电力系统自动发电控制系统仿真模型包括区域一和区域二，区域一包括火电机组、风电机组和控制器，区域二包括火电机组和控制器。
3.根据权利要求1所述的含风力发电电网自动发电控制系统PID控制器设计方法，其特征在于，
当风速小于额定风速时，所述风电机组进行最大功率捕获，风轮机械功率PW表示为：
其中，ρ(1.205kg/m2)为空气密度，R(23.5m)为风轮半径；Cp为功率系数，β为桨距角，其值为0，λ为叶尖速比，v为风速；
Cp表示为β、λ的函数：
Cp＝(0.44-0.0167β)sin[π(λ-3)15-0.3β]-0.0184(λ-3)β；
为叶尖速比，wr为风轮角速度，通过对Cp求导得出最优叶尖速比，此时风电机组进行最大功率捕获；
当风速大于额定风速时，风电机组输出功率恒为额定值。
4.根据权利要求1所述的含风力发电电网自动发电控制系统PID控制器设计方法，其特征在于，忽略非线性项，所述电力系统的传递函数表示为：
其中，ΔPWTS为风电机组输出电功率偏差，ΔPw为所述风轮机械功率偏差，KWTS为风电机组增益系数，TWTS为风电机组时间常数。
5.根据权利要求1所述的含风力发电电网自动发电控制系统PID控制器设计方法，其特征在于，所述目标函数为时间乘误差绝对值积分性能指标，其具体公式为:
其中，T为所述电网自动发电控制系统仿真模型的仿真时间，t为当前时刻，ΔF1为所述区域一的频率偏差，ΔF2为所述区域二的频率偏差，ΔPt1为所述区域一流向所述区域二的联络线功率偏差。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔小兵，刘向杰，马乐乐，罗颖，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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