申请/专利权人：南京师范大学

申请日：2021-12-17

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114465227B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00;H02J3/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.05.27#实质审查的生效;2022.05.10#公开

摘要：本发明涉及一种利用开关型柔性负荷恢复过程潜力的频率控制方法，所述方法包括以下步骤：第一步，设计控制系统总体架构；第二步，设计控制中心参数计算模块；第三步，设计分散控制模块；第四步，设计开关负荷集群。该控制策略由慢恢复过程和快恢复过程组成。提出的控制方法可利用快恢复过程中的柔性负荷来实现其平稳恢复的目的。因此，慢恢复过程中的柔性负荷可以进入快恢复过程来提供频率调节服务。该方法实现了柔性负荷的平稳恢复，大大降低了负荷的总调用量。

主权项：1.一种利用开关型柔性负荷恢复过程潜力的频率控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，设计控制系统总体架构；第二步，设计控制中心参数计算模块；第三步，设计分散控制模块；第四步，设计开关负荷集群；其中，第一步，设计控制系统总体架构，具体如下：控制系统包括控制中心参数计算模块和分散控制模块，其中分散控制模块包括可关断负荷控制模块和可开通负荷控制模块，控制中心接收电力系统频率偏差Δf，经过控制中心参数计算，将参数信息下发给分散控制模块，每个分散控制模块经过计算，得到开关信号，下发给开关负荷集群中的每一个ONL和OFL，开关负荷集群将其聚合功率PFLs在上传到电力系统，以此来参与频率控制，其中，第二步，设计控制中心参数计算模块，具体如下，控制中心参数计算模块需要制定OFL和ONL的整体控制策略，并将控制参数即频率偏差阈值Δfth,状态锁定时间Tlockout下发给各个ONL负荷和OFL负荷控制模块，步骤如下：步骤2.1：计算频率控制过程中每个ONL负荷的频率偏差阈值和每个OFL负荷的频率偏差阈值在频率控制过程中的控制策略采用传统的比例反馈控制，频率控制过程中的和通过下式计算： 式中：Δfdb1-和Δfdb1+为频率控制过程中的频率死区，Δfprm-和Δfprm+为频率控制过程中频率偏差的上下限，和分别为频率控制过程中ONL负荷和OFL负荷的功耗，参数分别代表频率控制过程中ONL负荷和OFL负荷的下垂系数，如式3-4所示； 频率偏差阈值和为频率控制过程中的每个负荷设置，首先，这些负荷按其优先级进行排序，优先级较低的设备将被选择并进行开关动作，排序后的ONL负荷和OFL负荷的额定功率分别表示为优先级在每轮开关负荷调度后重新分配，以避免一个特定负荷频繁切换，因此，在频率控制过程中的第i个ONL负荷的阈值和第j个OFL的阈值由下式所示： 步骤2.2：计算快恢复过程中每个ONL负荷的频率偏差阈值和每个OFL负荷的频率偏差阈值快恢复过程中的和通过下式计算： 式中:Δfdb2-和Δfdb2+为快恢复过程中的频率死区，参数和分别代表恢复过程中ONL负荷和OFL负荷的下垂系数，如式9-10所示； 频率偏差阈值和可以为快恢复过程中的每个负荷设置，首先，这些负荷按其优先级进行排序，优先级较低的设备将被选择并进行开关动作，排序后的ONL负荷和OFL负荷的额定功率分别表示为快恢复过程中的第i个ONL负荷的阈值和第j个OFL负荷的阈值由下式所示： 步骤2.3：计算每个负荷的状态锁定时间Tlockout；慢恢复过程中的开关负荷的切换受到最小锁定时间Tlockout的限制,以此避免开关的频繁切换，在慢恢复过程中，当Tlockout延时结束，系统频率恢复到标称值后，激活的开关负荷将逐渐恢复到初始状态，如果激活的开关负荷每秒减少kre％，则第i个负荷的最小锁定时间Tlockout可以表示为： 其中Tlockout0是第一个开关负荷的最小锁定时间，其中，第三步，设计分散控制模块，具体如下，步骤3.1：频率控制过程，如果当前ONL控制模块检测到频率偏差Δf低于频率阈值时，ONL控制模块关闭与之相连的ONL，以此来恢复频率，同时，ONL控制模块检测是否频率偏差到达了最低点，如果到达了最低点，则开始初始化一个状态锁定时间为Tlockouti的延时；步骤3.2：慢恢复过程，在步骤3.1的基础上，当状态锁定时间Tlockouti延时结束后，且此时频率偏差Δf大于频率死区Δfdb1-时，则ONL控制模块打开与之相连的ONL；步骤3.3：快恢复过程，在步骤3.1的基础上，如果当前ONL控制模块检测到频率偏差Δf高于频率阈值时，此时ONL的切换不再受到Tlockouti的延时限制，ONL控制模块立即打开与之相连的ONL，其中，其特征在于，第四步，设计开关负荷集群，具体如下，开关负荷集群包括ONL负荷集群和OFL负荷集群，由于在频率控制中同时考虑了ONL负荷集群和OFL负荷集群，因此可以计算PFLs的变化,如公式一所示： 其中和为ONL负荷集群和OFL负荷集群的总的额定功率，n和m为电力系统中ONL负荷和OFL负荷的数量，pi,ONL和pj,OFL分别为第i个ONL负荷和第j个OFL负荷的额定功率，Si,ONL和Sj,OFL分别为第i个ONL负荷和第j个OFL负荷的运行状态，运行状态有两个值，其中1为开状态，0为关状态。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京师范大学 一种利用开关型柔性负荷恢复过程潜力的频率控制方法

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