申请/专利权人：华能新能源股份有限公司;北京华能新锐控制技术有限公司

申请日：2021-11-24

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114336592B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00;H02J3/46;H02J3/48;H02J3/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：一种基于模型预测控制的风电场AGC控制系统，包括电网调控中心、风电场自动发电控制模块、风电场机组，其特征在于：风电场自动发电控制模块包括，模型预测单元、滚动优化单元；电网调控中心给定风电场参考功率输入风电场自动发电控制模块，并输出分配有功控制指令给风电场的风电机组；风电场自动发电控制模块通过模型预测、滚动优化的方式，输出分配有功控制指令，控制风电场机组的出力完成；通过基于模型预测控制的自动发电控制策略，协调风电场内多个风电机组的统一参与有功功率控制，解决了风电大量无序并网导致的电网频率质量下降等问题，保障风电场机组和配电网的频率安全和经济效益。

主权项：1.一种基于模型预测控制的风电场AGC控制系统，包括电网调控中心、风电场自动发电控制模块、风电场机组，其特征在于：风电场自动发电控制模块包括，模型预测单元、滚动优化单元；电网调控中心给定风电场参考功率输入风电场自动发电控制模块，并输出分配有功控制指令给风电场的风电机组；风电场自动发电控制模块通过模型预测、滚动优化的方式，输出分配有功控制指令，控制风电场机组的出力完成；模型预测单元中设有预测模型，用于预测风电场功率，选用长短期记忆网络作为预测模型用于输出风电功率预测序列；预测模型定义为： 其中，为风电场I组机组在k+1时刻的功率预测序列，f·表示长短期记忆神经网络模型，表示在第k-m+1时刻的历史风电功率数据，G为预测功率信息所需要的环境数据；滚动优化单元进行滚动优化过程，风电场的控制目标为保证风电场的有功功率跟踪精度，即在一定时间内风电场的输出功率和电网调控中心下发的风电参考功率之间的差值尽快的趋于零，即： 其中，J表示优化目标函数，T表示总调度周期，I表示风电机组的总数量，和分别表示风电机组i的预测发电功率和风电场的参考功率，j1和j2为两个权重参数，通过专家打分法确定，为t时刻机组i的实际输出功率，为机组i的分配的有功控制指令，resk表示第k个周期的响应时间，表示风电机组i的爬坡速率；风电场有功输出约束： 其中，Pw,i和分别表示风电机组i的有功出力上下限，为风电场机组i在t时刻的功率预测值，即为有功出力动态上限值，uit∈[0,1]为状态变量，其取值为1时表示风电机组i可以参与有功出力，为0则表示不能参与出力；风电机组爬坡速率约束： 其中，ΔPw,i和分别表示风电机组i的爬坡速率允许下限和上限；响应时间约束：0resk≤Tk7Tk表示第k个调度周期的时间。

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权利要求：

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