[发明专利]电力系统分布式频率控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种电力系统分布式频率控制方法及装置，方法包括：S1，基于电力系统每一电网区域内可控电源的发电量、可控负荷容量、每一电网区域与电力系统中除每一电网区域外其它电网区域之间的线路的虚拟相角差，以及电力系统的运行约束条件，确定每一电网区域内可控电源的控制指令，以及每一电网区域内可控负荷的控制指令；运行约束条件包括可控电源的发电量约束条件和可控负荷容量的约束条件；S2，根据每一电网区域内可控电源的控制指令和每一电网区域内可控负荷的控制指令，控制电力系统的频率达到额定频率。控制方法具有控制简单、满足运行约束条件，能够适应大规模可再生能源接入后的分布式频率控制。

技术领域

本发明涉及电力系统控制领域，更具体地，涉及电力系统分布式频率控制方法及装置。

背景技术

随着大量光伏发电、风力发电等分布式电源的接入，传统的电力系统在规模、结构和运动模式上都越来越庞大和复杂。如何实现复杂的电力系统稳定且优化地运行已成为一个严峻的挑战。

目前，电力系统内的各区域通过调节本区域内的可控资源将系统频率维持在额定值。但是在大规模的光伏发电、风力发电等分布式电源接入系统后，由于其出力的快速变化，很容易引起系统频率的大幅且快速波动。此时，传统的集中式频率控制已越来越难以快速响应，因而系统内各区域电网的频率由该区域自主控制或与邻近区域通信实现，即实现分布式频率控制至关重要。从电力系统整体来看，总是希望通过最经济的方式实现频率控制。然而电力系统内可控资源的容量总是有限的，且这种限制是物理硬约束，在电力系统稳定运行和调节过程中都需要满足。此外，电力系统线路的容量也是有限的，这种限制虽不是物理硬约束，但仍需要在电力系统稳定运行时满足。

现有的分布式频率控制方法中均未考虑到可控资源的容量约束，认为可控资源的容量约束只在电力系统稳定运行时才起作用。这样将会造成在数学上可行的解，在实际的电力系统中却无法实现，严重时甚至会造成电力系统失稳，这大大限制了现有研究在实际电力系统中的可行性。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种电力系统分布式频率控制方法及装置。

一方面，本发明提供了一种电力系统分布式频率控制方法，包括：

S1，基于电力系统每一电网区域内可控电源的发电量、可控负荷容量、每一电网区域与所述电力系统中除每一电网区域外其它电网区域之间的线路的虚拟相角差，以及所述电力系统的运行约束条件，确定每一电网区域内可控电源的控制指令，以及每一电网区域内可控负荷的控制指令；所述运行约束条件包括所述可控电源的发电量约束条件和所述可控负荷容量的约束条件；

S2，根据每一电网区域内可控电源的控制指令和每一电网区域内可控负荷的控制指令，控制所述电力系统的频率达到额定频率。

另一方面，本发明还提供了一种电力系统分布式频率控制装置，包括：指令确定模块和控制模块。其中，

指令确定模块用于基于电力系统每一电网区域内可控电源的发电量、可控负荷容量、每一电网区域与所述电力系统中其它电网区域之间的线路的虚拟相角差，以及所述电力系统的运行约束条件，确定每一电网区域内可控电源的控制指令，以及每一电网区域内可控负荷的控制指令；所述运行约束条件包括所述可控电源的发电量约束条件和所述可控负荷容量的约束条件；

控制模块用于根据每一电网区域内可控电源的控制指令和每一电网区域内可控负荷的控制指令，控制所述电力系统的频率达到额定频率。

又一方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述所述的方法。

又一方面，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述所述的方法。