一种风氢火协同多目标优化负荷频率控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及负荷频率控制技术，具体涉及一种风氢火协同多目标优化负荷频率控制方法及装置，该方法基于系统的频率变化率设计了风氢火协同控制方法，通过风电和氢储系统的协调配合有效缓解了风电功率波动对系统的负面影响，增强风氢火系统的调频输出特性。该方法考虑了不同频率偏差下电网对调频的需求、风电场和氢能的经济性优势以及氢能自身调节能力限制等因素，与传统风储火联合AGC控制方法比较，对风电与氢能最佳运行状态进行了设计，实现了在不同工况下的最优配比，有效提高了调频效果；而发电侧氢储能可以改善火电厂自动发电控制性能，进一步提升了电厂调频收益。进一步提升了电厂调频收益。进一步提升了电厂调频收益。

【技术实现步骤摘要】
一种风氢火协同多目标优化负荷频率控制方法及装置


[0001]本专利技术属于负荷频率控制（Load Frequency Control，LFC）
，尤其涉及一种风氢火协同多目标优化负荷频率控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着清洁能源的发展步入市场化，能源逐渐发展以风电、光伏发电、水电、生物发电等清洁能源的结构体系，风能以及太阳能等产业得以大规模的应用和发展。为了最大化的利用风能，风机采用最大频率响应MPPT(Maximum Power Point Tracking)控制方法，此时风机在调频过程中进行惯性响应，但由于风电功率的随机性和波动性带来的电力系统频率波动以及电力谐波等问题，给电力系统调频造成极大挑战。为了解决此类问题，提高风电系统的稳定性，采用风电系统配置储能的方式提高系统整体出力的可控性。
[0003]储能包含多种类型，第一类是以飞轮储能和超级电容为代表的功率型储能，具有功率密度高、响应速度快等优点，但存在充放电时间短、自放电率高的问题。第二类则是以抽水蓄能、压缩空气储能为代表的能量型储能，具有存储容量大、充放电时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风氢火协同多目标优化负荷频率控制方法，其特征在于，包括：S1.根据储氢罐和储氧罐的压强、容量以及电压特性构建氢储能系统模型；S2.构建含风氢火系统的电网AGC模型，将电网有功功率和负荷的有功功率不平衡时产生的频率偏差输入AGC系统；S3.检测当前风速，若当前风速为6
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12m/s，进行S4，若当前风速在其他风速区间，则进行S5；S4.当风速处于6
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12m/s区间内，氢储能系统采用虚拟下垂控制，通过改变氢储能系统虚拟下垂系数实现氢储能系统输出功率的调节，同时风机WTG采用惯性输出控制方法辅助氢储能系统参与风氢火系统调频；S5.当风速处于6
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12m/s区间外，风机处于MPPT模式，多余的电能进行电解水制氢，将电能转换为氢气，氢储能系统采用虚拟下垂控制参与风氢火系统调频；S6.进行多目标优化与求解；S7.将求解出的氢储能系统虚拟下垂系数最优解代入AGC系统模型运行。2.根据权利要求1所述风氢火协同多目标优化负荷频率控制方法，其特征在于，所述氢储系统模型包括电解池与燃料电池；通过引入单个电解槽的电压、串联电解槽个数、电解液的电解槽特性系数，得到电解池电压；电解池通过电解水产生氢气和氧气，PEMFC电池将氢气和氧气转化为电能，通过计算燃料电池的开路电动势、欧姆极化电压以及欧姆等效电压得到氢氧燃料电池的输出功率，从而得到氢储能系统输出功率。3.根据权利要求1所述风氢火协同多目标优化负荷频率控制方法，其特征在于，所述风氢火系统的电网AGC模型的风力发电环节包括并网部分和非并网部分，非并网部分将富余风电转化为化学能进行储存，当电网能量不足时氢储能系统通过PEMFC电池将所存储的氢能转化成电能，放电参与电网调频，风机辅助参与调频。4.根据权利要求1所述风氢火协同多目标优化负荷频率控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵熙临，李璐瑶，付波，桂泽林，赵宇翔，权轶，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：