一种电解铝负荷参与一次调频的控制方法及系统技术方案

本公开提供了一种电解铝负荷参与一次调频的控制方法及系统，第一层控制，被配置为：根据当前电解铝厂的总可用容量得到所需承担备用容量值，以控制成本最小为目标进行备用容量优化，得到系列电流下限值；第二层控制，被配置为：按照电解系列的频率偏差量下调系列电流参考值，判断系列电流参考值是否低于系列电流下限值，如是则使得系列电流参考值等于系列电流下限值，并停止下调系列电流参考值；否则，继续进行系列电流参考值的下调控制；上层控制以控制成本最小为目标进行优化控制，并将优化结果作为约束施加于下层控制，提高了控制的经济性；下层控制采用分散式控制，通过自饱和电抗器对系列电流进行控制，保证了控制的连续性与快速性。

【技术实现步骤摘要】
一种电解铝负荷参与一次调频的控制方法及系统
本公开涉及电力系统需求响应
，特别涉及一种电解铝负荷参与一次调频的控制方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。根据GB/T15945-1995规定，电力系统的频率被控制在(50±0.2Hz)范围内的时间应达到98％以上。为达到此标准，调度中心应维持足够数量的备用容量。传统意义上，频率备用由发电侧承担，其中，一次调频备用的响应时间应小于30s。然而，随着持续推进能源供给侧结构性改革，可再生能源(如风电、光伏)的装机并网容量也迅速增加。可再生能源最大的问题是其出力受到气象因素的影响而存在较大的不确定性，并网后对电力系统的频率控制造成了巨大挑战。为减小可再生能源并网造成的冲击，调度中心需要获取更多的备用容量以维持频率在指定范围内。在此背景下，仅从发电侧获取备用资源已经无法满足未来电力系统的运行需求，从负荷侧行需求侧响应成为未来发展的趋势。电解铝负荷是一种典型的高耗能且具有热惯量特性的负荷。电解过程通常在950～970℃之间的电解系列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，进行双层控制：/n第一层控制，被配置为：根据当前电解铝厂的总可用容量得到所需承担备用容量值，以控制成本最小为目标进行备用容量优化，得到系列电流下限值；/n第二层控制，被配置为：按照电解系列的频率偏差量下调系列电流参考值，判断系列电流参考值是否低于系列电流下限值，如是则使得系列电流参考值等于系列电流下限值，并停止下调系列电流参考值；否则，继续进行系列电流参考值的下调控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，进行双层控制：
第一层控制，被配置为：根据当前电解铝厂的总可用容量得到所需承担备用容量值，以控制成本最小为目标进行备用容量优化，得到系列电流下限值；
第二层控制，被配置为：按照电解系列的频率偏差量下调系列电流参考值，判断系列电流参考值是否低于系列电流下限值，如是则使得系列电流参考值等于系列电流下限值，并停止下调系列电流参考值；否则，继续进行系列电流参考值的下调控制。


2.如权利要求1所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，第一层控制，具体为：
在每个调度周期之初，采集各电解系列的可用容量，并基于所有电解系列的可用容量之和评估电解铝厂的总可用容量；
向外置终端上传电解铝厂的总可用容量，并获取由外置终端分派的所需承担备用容量值；
以控制成本最小为目标进行备用容量的优化分配，得到最优的系列电流下限序列，并将优化后的系列电流下限值作为约束施加给第二层控制的各电解系列；
判断时间间隔是否达到一个调度周期：若达到，则重新进行第一层控制，否则继续等待直至到达下一个调度周期。


3.如权利要求1所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，第二层控制，具体为：
获取电解系列所在地区的系统频率；
判断系统频率是否低于动作阈值，若低于动作阈值，则按照频率偏差量下调系列电流参考值；否则，继续获取电解系列所在地区的系统频率；
通过实施电解铝负荷内的系列电流控制，使系列电流值快速跟踪并稳定于系列电流参考值；
判断系列电流参考值是否低于上层所设置的系列电流下限值，若低于系列电流下限值，则设置该系列电流参考值等于系列电流下限值，并停止下调系列电流参考值；否则，重复进行判断系统频率是否低于动作阈值之后的步骤。


4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文，鲍鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37