【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源电力系统控制，特别涉及一种百分百新能源新型电力系统发电协调控制方法及相关装置。
技术介绍
1、尽管可再生能源运营的边际成本通常低于传统发电厂，但多区域的可再生能源电厂送电能力经常受到限制，而输电网络的合理设计及合理控制可以解决传输瓶颈和过度供应问题。因此一种以风光等百分百新能源系统，又称作百分百可再生能源系统（百分百renewable energy systems，百分百res）接入电网的比例增长迅速。
2、本专利技术涉及百分百res中包含可再生能源发电设备、负载，以及被称为产消者的实体。所述的产消者是一种既具有电能生产能力又具有电能消费能力的实体或个体。随着分布式能源的发展和可再生能源的广泛应用，这类产消者在百分百res中的角色不断增强。在一定的操作周期（例如，迭代周期）内，他们可以作为电能生产设备，而在下一个操作周期内，他们则可以作为电能负荷。然而，在百分百res的实施过程中，如何充分利用这类产消者以改善系统性能，仍存在一些问题需要解决。例如，为了提升电能质量，系统可能需要依赖控制性能良好的产消者，但这可能导致电能生产成本升高。相反，尽管依赖成本较低的产消者可以降低电能生产成本，但其控制性能可能较差。因此，如何在提升电能质量的同时，实现电能生产的经济效益，是百分百res需要解决的关键问题。
3、传统能源，尤其是化石燃料的使用，由于其开采、运输和燃烧过程中的高成本，导致了电力生产的成本居高不下。此外，化石燃料的使用还伴随着显著的环境代价，包括空气污染和温室气体排放，这进一步增加了社会
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种百分百新能源新型电力系统发电协调控制方法及相关装置，该方法旨在解决百分百res与传统调频资源之间的协同控制问题。该协同控制方法实现了风光新能源与传统水火电调频资源的协同控制，同时基于松鼠搜索优化算法实现了对百分百res中自动发电控制装置（automatic generationcontrol，agc）的实时控制。该专利技术能够通过实时功率总指令解决百分百res多区域功率分配问题，实现可再生能源电厂的功率稳定，优化多区域的百分百res的功率分配。
2、本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
3、一种基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，包括以下步骤：
4、将百分百可再生能源系统中各可再生能源电厂所产生的频率进行汇总，建立百分百可再生能源系统中的机组动态响应模型；
5、汇总各分布式区域的频率响应进行初始化，根据所述机组动态响应模型，将频率响应转化为功率偏差；
6、将所述功率偏差输入到pi控制器以模拟和接近系统的实际功率波动，通过消除功率的稳态误差来接近系统的实际功率波动，进而得到能够反映区域电网的实时总调节功率；
7、根据所述实时总调节功率，使用松鼠搜索算法为每个百分百可再生能源系统区域所需功率进行优化分配，生成功率分配指令；
8、将所述功率分配指令输送到百分百可再生能源系统中各个区域的agc机组，得到输出功率，同时将部分功率输送给储能，得到储能输出功率；
9、将输出功率、储能输出功率及负荷扰动进行协同控制，将、及三者进行累加求和，并转化成分布式区域的频率响应后进行输出；
10、根据所述分布式区域的频率响应，结合各分布式区域的频率响应获得总频率响应，所述总频率响应用于控制各可再生能源机组agc以维持系统的稳定。
11、进一步的，所述百分百可再生能源系统中的机组动态响应模型为：
12、
13、其中表示代入各个机组的频率传递响应函数；表示可再生能源机组的数量；为该机组上一周期时的输出功率与当前功率之差；表示机组的时延；表示控制周期；n表示机组最大数目。
14、进一步的，所述pi控制器的调节公式为：
15、
16、其中，表示比例增益，表示积分增益。
17、进一步的，所述根据所述实时总调节功率，使用松鼠搜索算法为每个百分百可再生能源系统区域所需功率进行优化分配，生成功率分配指令，具体包括：将pi控制器输出量作为输入，水电机组的最小输出功率为-10mw，最大输出功率为20mw，将其代入松鼠搜索算法中的初始化公式：
18、
19、其中表示所能输入功率的下限，表示各个机组的输出功率，表示[0,1]内的随机数，不同agc机组与储能装置会得到不同的初始化值，将其代入到下述公式中进行优化：
20、
21、其中表示天敌出现概率，松鼠在树之间通过滑行跳跃，表示滑行距离，是范围在[0,1]之间的随机数，、分别表示松鼠到达山核桃树和橡子树的位置，表示迭代次数，是数学模型中的滑动常数。
22、一种基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制装置，包括：
23、模型建立模块，用于将百分百可再生能源系统中各可再生能源电厂所产生的频率进行汇总，建立百分百可再生能源系统中的机组动态响应模型；
24、功率偏差转化模块，用于汇总各分布式区域的频率响应进行初始化，根据所述机组动态响应模型，将频率响应转化为功率偏差；
25、pi控制器，用于接收所述功率偏差，输出能够反映区域电网的实时总调节功率；
26、功率分配指令生成模块，用于根据所述实时总调节功率，使用松鼠搜索算法为每个百分百可再生能源系统区域所需功率进行优化分配，生成功率分配指令；
27、储能输出功率生成模块，用于将所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，所述百分百可再生能源系统中的机组动态响应模型为：
3.根据权利要求1基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，所述PI控制器的调节公式为：
4.根据权利要求1基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，所述根据所述实时总调节功率，使用松鼠搜索算法为每个百分百可再生能源系统区域所需功率进行优化分配，生成功率分配指令，具体包括：将PI控制器输出量作为输入，水电机组的最小输出功率为-10MW，最大输出功率为20MW，将其代入松鼠搜索算法中的初始化公式：
5.一种基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制装置，其特征在于，所述百分百可再生能源系统中的机组动态响应模型为：
7.根据权利要求5基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特
8.根据权利要求5基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，所述功率分配指令生成模块，具体用于：将PI控制器输出量作为输入，水电机组的最小输出功率为-10MW，最大输出功率为20MW，将其代入松鼠搜索算法中的初始化公式：
9.一种百分百新能源新型电力系统的发电协调控制系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，所述百分百可再生能源系统中的机组动态响应模型为：
3.根据权利要求1基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，所述pi控制器的调节公式为：
4.根据权利要求1基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制方法，其特征在于，所述根据所述实时总调节功率，使用松鼠搜索算法为每个百分百可再生能源系统区域所需功率进行优化分配，生成功率分配指令，具体包括：将pi控制器输出量作为输入，水电机组的最小输出功率为-10mw，最大输出功率为20mw，将其代入松鼠搜索算法中的初始化公式：
5.一种基于百分百新能源新型电力系统的发电协调控制装置，其特征在于，包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：柳丹，叶畅，吴英姿，冀肖彤，梅欣，韩刚，曹侃，蔡萱，康逸群，江克证，徐驰，敖禹琦，胡畔，熊平，李喆，熊亮雳，游力，李猎，熊昊哲，冯万里，宿磊，邓万婷，陈孝明，王伟，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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