一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统，包括以下步骤：获取各频率调节机组基于ACE分布式固定时间发掘方法估计的ACE值；根据ACE值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量。本发明专利技术通过一种基于固定时间滑模控制的AGC方法，使异质FRU通过独立控制器协同参与ACE调节，充分利用了快速响应机组的调节潜力，具有快速响应能力。通过一种分布式固定时间比例负荷分配法，用于在频率调节的最后阶段恢复快速响应FRU的功率储备，可以进一步提高频率调节性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统直流输电领域，具体的说，涉及了一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着电力电子接口的分布式电源在新型电力系统中渗透率的不断提高，迫切需要开发新的调频资源为未来新型电力系统提供额外的自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)服务。当具有不同响应速度的异质频率调节机组(Frequency Regulation Units，FRU)共同运行时，传统的基于PI的集中式AGC方法在参数设计和性能改进方面将面临新的挑战：1)难以设计集中式PI参数，使其适应所有异质频率调节机组的响应速度并充分发挥快速响应机组的调节能力；2)随着风、光等电力电子化随机性新能源在电力系统中占比变化，系统等效模型参数具有时变性和随机性，固定的PI参数难以在所有情景下发挥最优调频性能。
[0003]为应对上述挑战，CN115378037A提出了一种异质多源分布式协同二次调频控制方法及系统，建立ACE状态分布式估计器，以发掘得到的ACE状态信号；建立ACE调节器，以ACE状态信号为输入，输出调频机组二次调频参考指令的第一部分分量；建立异质调频机组调频指令比例分配控制器，输出调频机组二次调频参考指令的第二部分分量。算法的分布式实施具有可扩展性高、灵活性好和信息安全性高等优点。然而，该技术方案中进行ACE状态信号挖掘时考虑的是系统渐进稳定，并没有考虑收敛性能；且由于进行ACE调节时，利用的仍是PI控制器，难以快速在固定时间内将ACE调整到允许值。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统，以充分挖掘异质FRU的潜力，提高AGC控制器的性能和可扩展性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统，各FRU通过分布式固定时间ACE发掘算法，分布式估计ACE的值。然后，各FRU通过设计的基于固定时间滑模控制的分布式AGC算法实现ACE的分布式调节。最后，通过分布式固定时间比例负荷分配算法实现各FRU间调节功率比例分配。
[0007]具体的，本专利技术提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法包括以下步骤：
[0008]获取各频率调节机组基于ACE分布式固定时间发掘方法估计的ACE值；
[0009]根据ACE值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；
[0010]基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分
量。
[0011]在具体实施时，所述ACE分布式固定时间发掘方法包括以下步骤：
[0012]将每个频率调节机组表示为一个具有通信和计算功能的智能体；
[0013]根据第i个智能体t时刻发掘到的ACE估计值和(t
‑
1)时刻缓存的ACE历史发掘值计算发掘值误差：
[0014][0015]其中为第i个智能体t时刻发掘到的ACE估计值，mε
,i
(t
‑
1)为第i个智能体(t
‑
1)时刻缓存的ACE历史发掘值；
[0016]根据发掘值误差计算第一事件触发条件：
[0017][0018]其中，η
i
(t)为第一事件触发条件，其值为“0”或“1”；UT1为误差上限阈值变量，LT1为误差下限阈值变量；T
s
为采样周期；
[0019]根据第一事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的ACE历史发掘值，更新规则为：
[0020][0021]其中，mε
,i
(t)为第i个智能体t时刻缓存的ACE历史发掘值；
[0022]根据更新后的ACE历史发掘值和ACE分布式固定时间发掘模型发掘新的ACE值
[0023]其中，ACE分布式固定时间发掘模型的表达式为：
[0024][0025]式中，下标j为智能体编号，ε(t)为上层调度中心测量的t时刻的ACE信号值，为第j智能体t时刻发掘得到的ACE估计值，α1,ρ1>0，m1,n1,p1,q1为正奇数并且满足m1>n1>0和0<p1<q1<2p1，c
i
和w
i,j
分别定义如下：
[0026][0027][0028]其中n
i
和n
j
分别为第i和第j个智能体的邻居节点个数；ξ≥0为常数。
[0029]在具体实施时，分布式固定时间自动发电控制方法包括如下步骤：
[0030]获取各个智能体的ACE值后，根据ACE值计算各个智能体的滑模面Sε
,i
(t)：
[0031][0032]α
2,i
,ρ
2,i
>0为常系数,m
2,i
,n
2,i
,p
2,i
,q
2,i
为正奇数且满足m
2,i
>n
2,i
>0,0<p
2,i
<q
2,i
<2p
2,i
；
[0033]根据滑模面函数S
ε,i
(t)计算各个智能体的调整功率参考值的第一部分分量：
[0034][0035]其中，为第i个智能体的调整功率参考值的第一部分分量，α
3,i
,ρ
3,i
>0，m
3,i
,n
3,i
,p
3,i
,q
3,i
为正奇数并且满足m
3,i
>n
3,i
>0，0<p
3,i
<q
3,i
<2p
3,i
，γ
1,i
>0，k
1,i
为与系统及第i个频率调节机组的模型参数相关的常量，表示为：
[0036][0037]其中，T
g,i
和T
t,i
为第i个智能体的模型参数，T
ps
，K
ps
和β为系统模型参数，分别表示系统时间常量、系统增益常量和频率偏差系数。
[0038]在具体实施时，基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，包括如下步骤：
[0039本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，其特征在于：包括以下步骤：获取各频率调节机组基于ACE分布式固定时间发掘方法估计的ACE值；根据ACE值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量。2.根据权利要求1所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，其特征在于，所述ACE分布式固定时间发掘方法包括以下步骤：将每个频率调节机组表示为一个具有通信和计算功能的智能体；根据第i个智能体t时刻发掘到的ACE估计值和(t
‑
1)时刻缓存的ACE历史发掘值计算发掘值误差：其中为第i个智能体t时刻发掘到的ACE估计值，m
ε,i
(t
‑
1)为第i个智能体(t
‑
1)时刻缓存的ACE历史发掘值；根据发掘值误差计算第一事件触发条件：其中，η
i
(t)为第一事件触发条件，其值为“0”或“1”；UT1为误差上限阈值变量，LT1为误差下限阈值变量；T
s
为采样周期；根据第一事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的ACE历史发掘值，更新规则为：其中，m
ε,i
(t)为第i个智能体t时刻缓存的ACE历史发掘值；根据更新后的ACE历史发掘值和ACE分布式固定时间发掘模型发掘新的ACE值其中，ACE分布式固定时间发掘模型的表达式为：式中，下标j为智能体编号，ε(t)为上层调度中心测量的t时刻的ACE信号值，为第j智能体t时刻发掘得到的ACE估计值，α1,ρ1>0，m1,n1,p1,q1为正奇数并且满足m1>n1>0和0<p1<q1<2p1，c
i
和w
i,j
分别定义如下：
其中n
i
和n
j
分别为第i和第j个智能体的邻居节点个数；ξ≥0为常数。3.根据权利要求2所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，其特征在于，分布式固定时间自动发电控制方法包括如下步骤：获取各个智能体的ACE值后，根据ACE值计算各个智能体的滑模面S
ε,i
(t)：α
2,i
,ρ
2,i
>0为常系数,m
2,i
,n
2,i
,p
2,i
,q
2,i
为正奇数且满足m
2,i
>n
2,i
>0,0<p
2,i
<q
2,i
<2p
2,i
；根据滑模面函数S
ε,i
(t)计算各个智能体的调整功率参考值的第一部分分量：其中，为第i个智能体的调整功率参考值的第一部分分量，α
3,i
,ρ
3,i
>0，m
3,i
,n
3,i
,p
3,i
,q
3,i
为正奇数并且满足m
3,i
>n
3,i
>0，0<p
3,i
<q
3,i
<2p
3,i
，γ
1,i
>0，k
1,i
为与系统及第i个频率调节机组的模型参数相关的常量，表示为：其中，T
g,i
和T
t,i
为第i个频率调节机组的模型参数，T
ps
，K
ps
和β为系统模型参数，分别表示系统时间常量、系统增益常量和频率偏差系数。4.根据权利要求2或3所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，其特征在于，基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，包括如下步骤：获取各个智能体的调整功率标称值误差：Δ
Δp,i
(t)＝Δp
pu,i
(t)
‑
m
p,i
(t
‑
1)；其Δ
Δp,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值误差，Δp
pu,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值，m
p,i
(t
‑
1)为第i个智能体(t
‑
1)时刻缓存的历史调整功率标称值；根据调整功率标称值误差计算第二事件触发条件：
其中，ψ
i
(t)为第二事件触发条件，其值为“0”或“1”；UT2为调整功率标称值上限阈值变量，LT2为调整功率标称值下限阈值变量；根据第二事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的历史调整功率标称值，更新规则为：根据更新后的历史调整功率标称值和调频指令比例分配模型获取调整功率参考值的第二部分分量；其中，调频指令比例分配模型的表达式为：式中，为第i个智能体调整功率参考值的第二部分分量，α
4,i
,ρ
4,i
>0,m
4,i
,n
4,i
,p
4,i
,q
4,i
为正奇数，并且满足m
4,i
>n
4,i
>0,0<p
4,i
<q
4,i
<2p
4,i
,Δp
pu,i
(t)为第i个智能体的调整功率标称值，其定义如下：其中Δp
max,i
(t)和Δp
min,i
(t)分别为第i个智能体的调频容量的上下限，Δp
t,i
(t)为第i个智能体的实际调频功率输出量。5.一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置，其特征在于：包括分布式固定时间ACE发掘器和分布式固定时间调整功率参考值计算器，所述分布式固定时间ACE发掘器，基于ACE分布式固定时间发掘方法估计的ACE值；所述分布式固定时间调整功率参考值计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠文，程志平，司纪凯，王义，随权，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：