[发明专利]依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统及方法

权利要求书

1.一种依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统，其特征在于：包括依次连接的互感器装置、高精度动态量测模块、波形拟合计算模块、功率频率响应模块和功率控制输出模块；

互感器装置：从一次电网获得可用于量测的二次电压信号；

高精度动态量测模块：对二次电压信号进行高精度动态量测，得到量测数据；

波形拟合计算模块：将量测数据进行拟合计算后得到电网电压频率偏差参量；

频率功率响应模块：根据电网电压频率偏差参量，按照预先设置的控制律计算出功率负荷控制目标；

功率控制输出模块：根据负荷控制接口将功率负荷控制目标输出，实现对受控功率负荷的控制功能。

2.根据权利要求1所述的依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统，其特征在于：所述功率控制输出模块还连接有上位机，将电网电压频率偏差参量、功率负荷控制目标和控制结果上传至上位机。

3.根据权利要求1或2所述的依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统，其特征在于：所述互感器装置包括电压互感器和电流互感器。

4.根据权利要求1或2所述的依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统，其特征在于：所述高精度动态量测模块对二次电压信号进行高精度动态量测，得到3路电压和3路电流实时波形数据。

5.一种如权利要求1至4任一项所述依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、高精度动态量测模块通过电压互感器和电流互感器对电网电压频率信号进行高精度采样，得到3路电压UA、UB、UC和3路电流IA、IB、IC实时波形数据，并传输给波形拟合计算模块；

步骤2、波形拟合计算模块对实时波形数据进行处理，将波形数据中的电网电压频率基波信号提取出来，计算电网电压频率偏差参量并传输给频率功率响应模块；

步骤3、频率功率响应模块接收电网电压频率偏差参量，按照预先设置好的频率功率响应控制律，得到对应频率下的功率负荷控制目标并传输给功率控制输出模块；

步骤4、功率控制输出模块根据功率负荷类型与控制接口，将所述自适应目标负荷按照受控功率负荷接口进行输出，进而对功率负荷进行调节。

6.根据权利要求5所述的依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的方法，其特征在于：所述步骤4后还包括通过功率控制输出模块将电网电压频率偏差参量、功率负荷控制目标和控制结果上传至上位机的步骤。

7.根据权利要求5或6所述的依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的方法，其特征在于：所述步骤2波形拟合计算模块采用数字滤波器和最小二乘拟合法对电网电压频率波形数据进行处理。

8.根据权利要求5或6所述的依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的方法，其特征在于：所述步骤2电网电压频率偏差参量包括包括频率、幅值和相角。

9.根据权利要求5或6所述的依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的方法，其特征在于：所述预先设置好的频率功率响应控制律定义为：一次电压频率处于49.94Hz至50.06Hz时，不进行调节；一次电压频率大于50.06Hz时，不限制被控负荷功率；一次电压频率小于49.94Hz时，按照规定斜率降低被控负荷功率上限；当一次电压频率小于49.80Hz且持续一段时间后，主动切除被控负荷以防止电力系统崩溃。

10.根据权利要求5或6所述的依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的方法，其特征在于：所述功率控制输出模块控制过程中，当电网电压频率参量变化剧烈，不满足电力系统稳定运行条件时，则通过关闭功率控制输出模块的控制输出，禁止对功率负荷进行控制；当电网电压频率参量测量稳定时，根据频率偏差对功率负荷进行自适应调节，主动提高电力系统稳定裕度。