一种电网频率稳定控制方法、系统、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种电网频率稳定控制方法、系统、电子设备及存储介质，所述方法包括：构建电解铝频率控制模型，以及，构建模型预测频率响应模型；将所述电解铝频率控制模型和所述模型预测频率响应模型结合，获得综合电网频率调控模型；根据扰动，通过所述综合电网频率调控模型对电网频率进行调节。旨在提高区域负荷频率控制的鲁棒性和稳定性。控制的鲁棒性和稳定性。控制的鲁棒性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种电网频率稳定控制方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电网频率调节
，尤其涉及一种电网频率稳定控制方法、系统、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，随着源、网、荷、储等多要素，多主体的协调互动，集中式、分布式系能源的广泛接入，传统电力运行控制的渐变性规律向非线性、突变性、非典型特征变化。电源侧新能源大量替代传统火电，电网系统惯量水平下降，调节能力降低，不稳定性增加；电网侧电力主干网架从超高压向特高压演变，电网运行方式改变，稳定控制能力下降。因此，如何挖掘负荷侧的调节能力，有效弥补电网调节能力下降并提高电网的灵活性已成为国内外学者的重点研究对象。
[0003]再依靠传统机组备用容量已无法满足电网调频，通过利用柔性负荷自身的特点，如空调，电动汽车，热水器等，在不影响用户体验的前提下，适当降低运行，或短时暂停，以降低电网系统负荷侧压力，能有效辅助电网调频，提高电网频率稳定性。而在众多柔性负荷中，高耗能的工业负荷具有巨大的辅助调频潜能。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种电网频率稳定控制方法、系统、电子设备及存储介质。旨在提高区域负荷频率控制的鲁棒性和稳定性。
[0005]在本专利技术实施例的第一方面，提供了一种电网频率稳定控制方法，所述方法包括：
[0006]构建电解铝频率控制模型，以及，构建模型预测频率响应模型；
[0007]将所述电解铝频率控制模型和所述模型预测频率响应模型结合，获得综合电网频率调控模型；/>[0008]根据扰动，通过所述综合电网频率调控模型对电网频率进行调节。
[0009]可选的，构建电解铝频率控制模型，包括：
[0010]将直流斩波电路与控制绕组相连；
[0011]将直流斩波电路与控制绕组相连的支路与电解槽模型连接，获得电解铝频率控制模型。
[0012]可选的，构建模型预测频率响应模型，包括：
[0013]搭建两区域的再热式汽轮机组LFC模型；
[0014]将每个区域的再热式汽轮机组LFC模型分别与各自的模型预测控制器连接，获得模型预测频率响应模型。
[0015]可选的，模型预测控制器的构建，包括：
[0016]根据两区域的再热式汽轮机组LFC模型，确定模型预测控制器的目标函数；
[0017]根据所述目标函数和预设的非线性约束条件，构建所述模型预测控制器。
[0018]可选的，所述将所述电解铝频率控制模型和所述模型预测频率响应模型结合，获
得综合电网频率调控模型，包括：
[0019]通过所述电解铝频率控制模型的输入端和所述模型预测频率响应模型的输入端接收电网系统的扰动；
[0020]将所述电解铝频率控制模型的输出端和所述模型预测频率响应模型的输出端均与电网系统连接，获得综合电网频率调控模型，以基于电网系统的扰动进行电网频率调节。
[0021]可选的，在扰动越过所述电解铝频率控制模型的调频死区的情况下，所述根据扰动，通过所述综合电网频率调控模型对电网频率进行调节，包括：
[0022]所述综合电网频率调控模型中的电解铝频率控制模型根据接收的电网系统的扰动，对电网频率进行调节，以及，所述综合电网频率调控模型中的模型预测频率响应模型根据接收的电网系统的扰动，对电网频率进行调节。
[0023]可选的，在扰动未越过所述电解铝频率控制模型的调频死区的情况下，所述根据扰动，通过所述综合电网频率调控模型对电网频率进行调节，包括：
[0024]所述综合电网频率调控模型中的模型预测频率响应模型根据接收的电网系统的扰动，对电网频率进行调节。
[0025]在本专利技术实施例的第二方面，提供了一种电网频率稳定控制系统，所述系统包括：综合电网频率调控模型；所述综合电网频率调控模型包括构建的电解铝频率控制模型和构建的模型预测频率响应模型；
[0026]所述综合电网频率调控模型，用于对电网频率进行调节。
[0027]在本专利技术实施例的第三方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
[0028]存储器，用于存放计算机程序；
[0029]处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现本专利技术第一方面提供的一种电网频率稳定控制方法的步骤。
[0030]在本专利技术实施例的第四方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的一种电网频率稳定控制方法。
[0031]针对在先技术，本专利技术具备如下优点：
[0032]本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法，通过构建电解铝频率控制模型和构建模型预测频率响应模型，并将两个模型进行结合，通过两者共同作用以对电网的频率扰动进行调节，使得整个调节过程中的鲁棒性和稳定性得到明显提高。
[0033]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0034]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。
[0035]图1为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法的流程图；
[0036]图2为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的电解槽模型的电路
图；
[0037]图3为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的电解铝频率控制模型的控制电路图；
[0038]图4为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的电解铝频率控制模型的控制流程图；
[0039]图5为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的电解铝频率控制模型参与电网频率调节的控制流程图；
[0040]图6为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的综合电网频率调控模型参与电网频率调节的控制流程图；
[0041]图7为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的阶跃扰动下的FOPID与MPC的频域特性比较示意图；
[0042]图8为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的随机扰动下FOPID与MPC的频域特性比较示意图；
[0043]图9为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的参数摄动下FOPID与MPC的频域特性比较示意图；
[0044]图10为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的电解铝频率控制模型参与电网频率调节的频率变化曲线；
[0045]图11为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的电解铝负荷参数设置的示意图；
[0046]图12为本专利技术实施例提供的一种电网频率稳定控制方法中的两区域的再热式汽轮机组LFC模型的基本参数的示意图；
[0047]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网频率稳定控制方法，其特征在于，所述方法包括：构建电解铝频率控制模型，以及，构建模型预测频率响应模型；将所述电解铝频率控制模型和所述模型预测频率响应模型结合，获得综合电网频率调控模型；根据扰动，通过所述综合电网频率调控模型对电网频率进行调节。2.根据权利要求1所述的一种电网频率稳定控制方法，其特征在于，构建电解铝频率控制模型，包括：将直流斩波电路与控制绕组相连；将直流斩波电路与控制绕组相连的支路与电解槽模型连接，获得电解铝频率控制模型。3.根据权利要求1所述的一种电网频率稳定控制方法，其特征在于，构建模型预测频率响应模型，包括：搭建两区域的再热式汽轮机组LFC模型；将每个区域的再热式汽轮机组LFC模型分别与各自的模型预测控制器连接，获得模型预测频率响应模型。4.根据权利要求3所述的一种电网频率稳定控制方法，其特征在于，模型预测控制器的构建，包括：根据两区域的再热式汽轮机组LFC模型，确定模型预测控制器的目标函数；根据所述目标函数和预设的非线性约束条件，构建所述模型预测控制器。5.根据权利要求1所述的一种电网频率稳定控制方法，其特征在于，所述将所述电解铝频率控制模型和所述模型预测频率响应模型结合，获得综合电网频率调控模型，包括：通过所述电解铝频率控制模型的输入端和所述模型预测频率响应模型的输入端接收电网系统的扰动；将所述电解铝频率控制模型的输出端和所述模型预测频率响应模型的输出端均与电网系统连接，获得综合电网频率调控模型，以基于电网系统的扰动进行电网频率调节。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：马瑞，朱东歌，刘佳，沙江波，康文妮，夏绪卫，张爽，闫振华，张庆平，李晓龙，高博，王峰，罗海荣，李永亮，蔡建辉，杨雪红，王富对，朱小超，王辉，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
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