[发明专利]一种农村风光柴储微网频率控制方法、装置及终端设备

权利要求书

1.一种农村风光柴储微网频率控制方法，其特征在于，包括：

获取目标微网的结构数据，根据所述结构数据计算所述目标微网对应的传输延时；

根据所述传输延时建立所述目标微网对应的频率控制系统的闭环响应特性集合；

获取所述目标微网的性能指标，根据所述性能指标计算所述目标微网的频率控制系统的频率偏差指标；

以所述频率偏差指标最小为目标，基于预设约束条件求所述闭环响应特性集合的决策变量的最优解，并将所述决策变量的最优解作为目标控制信号；

所述根据所述传输延时建立所述目标微网对应的频率控制系统的闭环响应特性集合，包括：

建立所述目标微网的频率控制系统的状态空间模型，并将所述状态空间模型转化为离散化状态空间方程；

基于所述传输延时和所述离散化状态空间方程计算所述目标微网对应的闭环响应特性集合；

所述目标微网的频率控制系统的状态空间模型为：

其中，X(t)为所述目标微网的频率控制系统在t时刻的状态变量，为所述状态变量在t时刻的一阶导数，u(t)为t时刻的指令变量，w(t)为t时刻的扰动变量，w(t)＝ΔP_res-ΔP_d，ΔP_res为风、光可再生能源出力波动，ΔP_d为目标微网的负荷增量，Y(t)为t时刻的输出变量，A为系统矩阵，B为控制矩阵，H为扰动矩阵，C为输出矩阵；

其中，其中，M为目标微网的储能系统数量，N为目标微网的柴油发电机数量；K_pn和T_pn为目标微网的第n个柴油发电机的惯性阻尼相关参数；T_gn和T_tn分别为第n个调速器和第n个柴油发电机时间常数；R_essm为第m个储能系统的下垂系数，R_n为第n个柴油发电机的下垂系数；n＝1,2,…,N；m＝1,2,…,M；α_n为第n个柴油发电机的调频任务分配系数；β_m为第m个储能系统的调频任务分配系数；C＝[1 0…0 0…0]；

所述离散化状态空间方程为：

其中，X(k)为所述目标微网的频率控制系统在k采样点的离散状态变量，X(k+1)为所述目标微网的频率控制系统在k+1采样点的离散状态变量，u(k)为k采样点的离散指令变量，w(k)为k采样点的离散扰动变量，T_s为离散化的采样周期，Y(k)为k采样点的离散输出变量；

所述基于所述传输延时和所述离散化状态空间方程计算所述目标微网对应的闭环响应特性集合，包括：

根据所述离散化状态空间方程计算一般化状态空间方程；

所述一般化状态空间方程为：

其中，为p_r采样时刻的增广状态变量，W(p_r)为p_r采样时刻的增广扰动变量，X^T(p_r-i)为p_r-i采样时刻的离散状态变量的转置矩阵，为采样时刻的离散扰动变量的转置矩阵，为所述目标微网的频率控制系统的系统参数；

根据所述一般化状态空间方程计算所述目标微网对应的闭环响应特性集合：

所述闭环响应特性集合为：

其中，为p_r采样时刻的下一采样时刻的增广状态变量，为第一系数矩阵，Λ为第二系数矩阵；

其中，K为决策变量；D_max＝τ_Σ/T_s，τ_Σ为传输延时，Ψ_j为求和系数，I为单位矩阵，为矩阵中第一行中各元素累加项的起始序号。