[发明专利]一种风电场参与一次调频的频率控制优化方法

权利要求书

1.一种风电场参与一次调频的频率控制优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立频率控制模型，初始化频率控制模型的目标参数，目标包括风电场惯性、风电场阻尼和风电场稳态输出变化的辅助控制常数；

S2、获取当前电网频率；

S3、判断当前电网频率是否偏离设定值，若是则进入步骤S4，否则返回步骤S2；

S4、将电网频率的偏离值输入惯性控制模型，得到惯性控制模型的输出控制值A1；将电网频率的偏离值输入当前频率控制模型，得到输出控制值

S5、将值A1输入减载控制模型，得到减载控制模型的输出控制值A2；

S6、将控制值A2对应的转子转速变化量反馈至惯性控制模型，得到惯性控制模型的输出控制值A3；

S7、将值A3与值相加后输入风机动力模型，得到风电机组向电网输出的功率ΔP_WF；

S8、将功率ΔP_WF、原动机输出功率和负载功率输入到发电机负荷模型，得到调整后的频率；

S9、判断是否继续进行频率优化，若是则通过强化学习优化当前频率控制模型的目标参数，并返回步骤S2；否则结束频率优化。

2.根据权利要求1所述的风电场参与一次调频的频率控制优化方法，其特征在于，步骤S1中建立频率控制模型，初始化频率控制模型的目标参数的具体方法为：

将风电场惯性、风电场阻尼和风电场稳态输出变化的辅助控制常数作为目标参数，根据公式：

建立频率控制模型；其中ΔP_FC为初始频率控制模型得到的输出控制值，为风电场惯性M_A对应的功率，为风电场阻尼D_A对应的功率，为风电场稳态输出变化的辅助控制常数K_P对应的功率；Δf为频率变化值；Δf'为Δf进行高通滤波后的值；t表示时间；

将风电场惯性的初始值设置为50、将风电场阻尼的初始值设置为50，并将风电场稳态输出变化的辅助控制常数的初始值设置为10。

3.根据权利要求1所述的风电场参与一次调频的频率控制优化方法，其特征在于，步骤S9中通过强化学习优化频率控制模型的目标参数的具体方法包括以下子步骤：

S9-1、根据公式：

获取第n组目标参数对应的评价值Q_n；其中N为电力系统区域的数量；i为第i个区域；Δt_i为第i个区域的时间变化；Δf_i为第i个区域的频率变化；初始评价值Q₀为负无穷；

S9-2、根据公式：

Q_n+1-Q_nh

判断相邻两次迭代过程中目标参数对应的评价值之差是否大于阈值h，若是则进入步骤S9-3，否则输出当前目标参数；

S9-3、判断当前风电场惯性、风电场阻尼和风电场稳态输出变化的辅助控制常数是否分别大于阈值a、阈值b和阈值c，若是则输出当前目标参数；否则进入步骤S9-4；

S9-4、对当前风电场惯性、风电场阻尼和风电场稳态输出变化的辅助控制常数分别进行梯度更新，并返回步骤S9-1。

4.根据权利要求3所述的风电场参与一次调频的频率控制优化方法，其特征在于，步骤S9-2中阈值h的值为10^-7。

5.根据权利要求3所述的风电场参与一次调频的频率控制优化方法，其特征在于，步骤S9-3中阈值a的取值为120。

6.根据权利要求3所述的风电场参与一次调频的频率控制优化方法，其特征在于，步骤S9-3中阈值b的取值为110。

7.根据权利要求3所述的风电场参与一次调频的频率控制优化方法，其特征在于，步骤S9-3中阈值c的取值为30。

8.根据权利要求3所述的风电场参与一次调频的频率控制优化方法，其特征在于，步骤S9-4中梯度更新的具体方法为：

根据公式：

对第n个风电场惯性风电场阻尼和风电场稳态输出变化的辅助控制常数分别进行梯度更新，得到第n+1个风电场惯性风电场阻尼和风电场稳态输出变化的辅助控制常数其中α为学习速率；表示第n组目标参数对应的频率控制模型输出控制值。