光火储混合发电系统的负荷频率协调优化控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光火储混合发电系统的负荷频率协调优化控制方法，通过机理分析获得光火储混合发电系统的频率响应状态空间模型，经离散化处理后转化为增量模型，进而建立系统的增量预测模型；分析系统中存在的约束，将其转化为线性矩阵不等式；最后利用模型预测误差和控制增量构造了综合指标函数，对控制量进行在线滚动优化，设计出协调优化控制器作用于系统，从而实现光火储混合发电系统的负荷频率协调优化控制效果。解决了光伏高渗透率引起的系统频率波动问题，通过协调控制，实现储能、传统火电机组与光伏发电机组输出功率的协调配合，改善系统的频率响应性能，并且解决系统中存在的非线性约束问题，避免设备因超负荷工作而造成安全隐患。

Load frequency coordinated optimal control method for hybrid generation system with light and fire storage

【技术实现步骤摘要】
光火储混合发电系统的负荷频率协调优化控制方法
本专利技术属于电力系统负荷频率控制
，更具体地，本专利技术涉及一种光火储混合发电系统的负荷频率协调优化控制方法。
技术介绍
太阳能作为绿色无污染的可再生能源成为各国研究的重点，并逐渐推广应用于发电，实现了经济环保的目的。但受制于环境和自身物理特性，其输出功率具有很强的随机波动性，并且新能源渗透率不断提高，使得传统电源的调频能力逐渐弱化，以致调频容量不足，给新能源电力系统的负荷频率控制带来了严峻挑战。电池储能系统响应速度快，控制灵活精确的技术特点使之成为新型的电力系统辅助调频方式，并且随着储能电池技术的飞速发展，利用规模化储能参与电网调频得到实际的应用。对于电池储能在电力调频方向上的应用发展来说，一味的去增加储能容量、扩大装机容量的解决方式显然会使电网建设投资的成本急剧提升，也会降低新能源的利用率，造成资源浪费。因此需要研究合理高效的控制方法，以最大化储能在调频中的利用率。PID控制是最经典有效的控制方法之一，但其存在参数整定困难、适应能力差等缺点，很难适应复杂电力系统环境的需要。针对上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光火储混合发电系统的负荷频率协调优化控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：/nS1、建立光火储混合发电系统负荷频率控制模型，通过机理分析得到光火储混合发电系统负荷频率控制模型的连续时间状态空间模型；/nS2、设置光火储混合发电系统负荷频率控制模型的运行参数，包括：采样时间T

【技术特征摘要】
1.一种光火储混合发电系统的负荷频率协调优化控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、建立光火储混合发电系统负荷频率控制模型，通过机理分析得到光火储混合发电系统负荷频率控制模型的连续时间状态空间模型；
S2、设置光火储混合发电系统负荷频率控制模型的运行参数，包括：采样时间Ts，预测步长Np，控制步长Nc，输入输出加权矩阵Q及控制加权矩阵R，参考轨迹Yr，最大运行时间Tmax；
S3、获取光火储混合发电系统负荷频率控制模型的初始信息值，包括负荷频率控制模型输出量y(k-1)、状态量x(k-1)、控制信号u(k-1)和扰动信号w(k-1)；
S4、建立光火储混合发电系统负荷频率控制模型的增量模型及输出预测模型；
S5、以预测误差及控制增量构建光火储混合发电系统负荷频率控制模型的优化目标函数，其中，预测误差为输出预测模型输出的预测值与设定预测值的差值，控制增量为增量控制模型输出的控制增量；
S6、将光火储混合发电系统中的非线性约束问题转化成线性矩阵不等式，线性矩阵不等式联合优化目标函数转化成一个标准QP问题；
S7、求解所述QP问题，得到Nc个步长的最优控制增量ΔUopt(k)，ΔUopt(k)乘以矩阵得到第一个步长的最优控制增量Δuopt(k)；
S8、将控制信号u(k)传送给光火储混合发电系统，以抑制系统频率波动；同时，监测系统的输出量y(k)，状态变化量Δx(k)，扰动变化量Δw(k)，并进行上传，其中u(k)＝Δuopt(k)+u(k-1)；
S9、判断输出量y(k)是否为零；若检测结果为是，则光火储混合发电系统频率稳定，完成发电系统负荷频率控制，若检测结果为否，则执行S3，直至达到最大运行时间Tmax。


2.如权利要求1所述光火储混合发电系统的负荷频率协调优化控制方法，其特征在于，增量模型的建立方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世林，樊国东，汪石农，娄柯，张艳，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34