CN112994024B - 一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及*** - Google Patents

一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及*** Download PDF

Info

Publication number
CN112994024B
CN112994024B CN202110140500.5A CN202110140500A CN112994024B CN 112994024 B CN112994024 B CN 112994024B CN 202110140500 A CN202110140500 A CN 202110140500A CN 112994024 B CN112994024 B CN 112994024B
Authority
CN
China
Prior art keywords
load
control
model
temperature control
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110140500.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112994024A (zh
Inventor
董密
黄未名
李力
高涵
杨建�
宋冬然
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN202110140500.5A priority Critical patent/CN112994024B/zh
Publication of CN112994024A publication Critical patent/CN112994024A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112994024B publication Critical patent/CN112994024B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

本发明提供了一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及***，该方法包括：基于温控负荷的物理模型构建电力***的温控负荷聚合模型，展开分析和运算按照设定的控制策略进而建立多区域互联的负荷频率控制***模型，确定电力***的负荷频率控制策略。采用本发明的控制方案，将需求侧温控负荷应用于调频中，能够充分发挥温控负荷资源的快速响应优势，且本发明基于多区域互联***进行分析，运算分析时考虑了***自身的干扰，还充分考虑了状态量对***的影响，能够显著提高电力***负荷频率控制的灵活性和精确性。

Description

一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及***
技术领域
本发明涉及电力***优化控制技术领域，尤其涉及一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及***。
背景技术
近年来，随着全球能源短缺和环境污染等问题的日益突出，为了满足社会可持续发展需求、缓解传统电力***的供电压力，光伏、风力和地热能等清洁、可再生能源越来越多的被开发使用；然而它们的功率输出具有间歇性、随机性和不确定性等特点，这将造成微电网***实时供需平衡受限，严重影响***供电的可靠性[1]。仅仅依靠微电网发电侧难以有效地解决可再生能源自身特性带来的实时供需平衡问题，为了解决这个问题。目前大多数研究者主要探讨利用电池储能***抑制可再生能源功率波动，但储能资源一般造价比较昂贵，会导致微网的建设成本较高，与供电***的优化发展目标相悖。
当前领域中有研究人员为了控制***负荷控制的成本，基于用户侧角度实现负荷的削减，使***供需平衡，但是用户侧的家用温控负荷不可避免地具有总容量大、分布范围广和控制难度大的特点，采用普通的数值模拟或计算方法无法有效地实现用户侧负荷的描述或控制。基于此，现有技术中存在以下技术：
第一，通过异构温控负荷聚合模型，并使用模型预测控制方法提供辅助服务，获得沿预测时域的最优控制行为，但这种方法在恒温控制负载状态调节时存在局限性，不具有普遍性，实用性不佳。
第二，在供电***的一次调频中，以传统的虚拟下垂控制为基础加入虚拟惯性控制实现***的一次调频，对于纳入温控负荷的电力***二次调频，以用户舒适度为目标采用市场化控制分配二次调频容量；但这种方法在供电***受到外部或自身干扰时，恢复电力***负荷稳定状态的性能不佳，调频效果不能满足***的控制要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法，在一个实施例中，所述方法包括：聚合模型构建步骤、基于需求侧的温控负荷物理模型，构建温控负荷所属区域的温控负荷聚合模型；
控制策略确定步骤、以所述温控负荷聚合模型为基础，按照设定的温控负荷控制策略建立多区域互联电力***的负荷频率控制***模型，确定对应电力***的负荷频率控制策略。
在一个实施例中，所述方法还包括：
反馈控制优化步骤、引入状态反馈控制，针对电力***制定匹配的反馈控制器，并综合其以及建立的负荷频率控制***模型按照设定的优化问题，确定对应电力***的负荷频率优化控制策略。
在一个实施例中，所述方法还进一步包括：
仿真验证步骤、基于构建的仿真模拟模型，对比分析温控负荷参与负荷频率控制的动态响应性能，对电力***的负荷频率控制策略进行验证。
优选地，一个实施例中，在控制策略确定步骤中，包括：
考虑区域对应的频率参数和联络线参量，基于多区域互联电力***构建区域误差信号控制下的状态空间模型，作为负荷频率控制***模型。
具体地，一个实施例中，在控制策略确定步骤中，采用变参与度的分散控制策略，令温控负荷根据频率的变化独立做出针对***触发温度的决策。
一个实施例中，在所述反馈控制优化步骤中，
考虑***不确定性来自于控制***本身和外部负荷变化产生的扰动信号，分析H∞状态反馈控制和温控负荷同时应用在多区域互联负荷频率控制***模型中的情况，制定电力***的反馈控制器。
具体地，一个实施例中，在制定电力***的反馈控制器的过程中，设置所述反馈控制***模型中的输入信号加权系数矩阵满足列满秩。
进一步地，在一个实施例中，应用线性矩阵不等式基于设定的控制器最优设计问题进行求解，使电力***闭环传递函数内部稳定且传递函数矩阵满足小增益理论。
一个实施例中，在所述聚合模型构建步骤中，具体包括：
定义微电网功率设定单位变化引起所述温控负荷触发温度的变化量表征用户的参与度，针对需求侧的温控负荷构建对应的等效热力学参数模型，作为温控负荷物理模型。
可选地，在一个实施例中，所述仿真验证步骤中，包括：
基于负荷频率控制***模型建立仿真模拟模型，通过设计外部H∞状态反馈控制器，加入不同的外部负荷干扰，分析采用待验证负荷频率控制策略的电力***在负荷扰动下的鲁棒稳定性和抑制能力。
基于上述任意一个或多个实施例中所述的方法，本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如上述任意一个或多个实施例中所述方法的程序代码。
基于上述任意一个或多个实施例中所述方法的其他方面，本发明还提供一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制***，该***执行如上述任意一个或多个实施例中所述的方法。
与最接近的现有技术相比，本发明还具有如下有益效果：
本发明提供的一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及***，所述方法通过基于温控负荷的基本物理模型构建电力***的温控聚合模型，进而对温控聚合模型进行分析，按照设定的分散控制策略建立多区域互联的负荷频率控制***模型，并确定电力***的负荷频率控制策略。采用本发明的控制方案，基于精确的温控负荷聚合模型确定多区域互联电力***的负荷频率控制模型和策略，充分发挥温控负荷资源的快速响应优势，同时，本发明的控制方法基于多区域互联***进行分析，不仅考虑了***自身的干扰，还充分考虑了状态量对***的影响，基于此构建对应电力***的LFC模型，提高了电力***负荷频率控制的灵活性和精确性，提高了***的控制效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例一提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中负荷频率控制方法的温控负荷的等效热力学参数模型示意图；
图3是本发明实施例中负荷频率控制方法的温控负荷制冷状态下室内温度随时间变化的特性示例图；
图4是本发明实施例中负荷频率控制方法的互联电力***负荷频率控制***模型示意图；
图5是本发明实施例二提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法的流程示意图；
图6是本发明实施例中负荷频率控制方法的状态反馈控制标准问题框图；
图7是本发明实施例中负荷频率控制方法某区域i的负荷频率控制***的H∞状态反馈控制拓扑图；
图8是本发明实施例三提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法的流程示意图；
图9、10和11分别是本发明实施例中负荷频率控制方法的某验证区域1的ACE、频率偏差、联络线功率偏差响应曲线图；
图12是本发明实施例中负荷频率控制方法的温控负荷参与调频的功率曲线示例图；
图13是本发明实施例中负荷频率控制方法中验证时加入的正弦扰动信号示例图；
图14、15和16分别是本发明实施例中负荷频率控制方法的区域1在正弦扰动信号下的ACE、频率偏差、联络线功率偏差响应曲线；
图17是本发明实施例中负荷频率控制方法中正弦扰动信号下温控负荷参与调频的功率曲线示例图；
图18是本发明实施例中负荷频率控制方法中验证时加入的自定义扰动信号示例图；
图19、20和21分别是本发明实施例中负荷频率控制方法的区域1在自定义扰动信号下的ACE、频率偏差、联络线功率偏差响应曲线；
图22是本发明实施例中负荷频率控制方法中自定义扰动信号下温控负荷参与调频的功率曲线示例图；
图23是本发明实施例提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制***的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
计算机设备包括用户设备与网络设备。其中，用户设备或客户端包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算的由大量计算机或网络服务器构成的云。计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。
在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制，使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
随着全球能源短缺和环境污染等问题的日益突出，为了满足社会可持续发展需求、缓解传统电力***的供电压力，光伏、风力和地热能等清洁、可再生能源越来越多的被开发使用；然而它们的功率输出具有间歇性、随机性和不确定性等特点，这将造成微电网***实时供需平衡受限，严重影响***供电的可靠性[1]。仅仅依靠微电网发电侧难以有效地解决可再生能源自身特性带来的实时供需平衡问题，为了解决这个问题。目前大多数研究者主要探讨利用电池储能***抑制可再生能源功率波动，但储能资源一般造价比较昂贵，会导致微网的建设成本较高，与供电***的优化发展目标相悖。
负荷侧需求响应技术为这一问题提供了另一种方案，其成本相对低廉，可从用户侧角度实现负荷削减，保证供需平衡。当前领域中有研究人员为了控制***负荷控制的成本，基于用户侧角度实现负荷的削减，使***供需平衡，但是需要清楚的是，用户侧的家用温控负荷不可避免地具有总容量大、分布范围广和控制难度大的特点，采用普通的数值模拟或计算方法无法有效地实现用户侧负荷的描述或控制。基于此，现有技术中存在以下技术：
第一，通过异构温控负荷聚合模型，并使用模型预测控制方法提供辅助服务，获得沿预测时域的最优控制行为，但这种方法在恒温控制负载状态调节时存在局限性，不具有普遍性，实用性不佳。
第二，在供电***的一次调频中，以传统的虚拟下垂控制为基础加入虚拟惯性控制实现***的一次调频，对于纳入温控负荷的电力***二次调频，以用户舒适度为目标采用市场化控制分配二次调频容量；但这种方法在供电***受到外部或自身干扰时，恢复电力***负荷稳定状态的性能不佳，调频效果不能满足***的控制要求。
本发明研究人员考虑到家用温控负荷由于具有响应速度快、调度灵活、总容量大、分布范围广等特点，且对供电连续性需求不高且具有类似于储能特性的储温能力，可以快速响应调度指令使发电侧发电容量与负荷侧耗电容量达到新的平衡，实现电力***的频率稳定，且家居温控负荷应用于电力***频率控制具有易于控制、成本低、零污染等优势。家居温控负荷单台容量小、分布广、控制难度大，但是其总数量庞大、聚合容量大。
基于上述技术问题，结合上述考虑，本发明针对如何提高两区域互联电力***的负荷频率控制性能进行研究，采用电冰箱家居温控负荷为例，建立包含用户可根据需求、用户舒适度自主选择参与度的控制器的温控负荷聚合模型，并验证了合理有效地利用需求侧负荷可以很大程度提高电力***频率的稳定性；同时提出了一种鲁棒频率状态反馈控制器，运用线性矩阵不等式的理论求解控制器参数，仿真分析控制器性能，验证了在加入鲁棒控制器后可以达到较好的控制结果。
接下来基于附图详细描述根据本发明实施例的方法的详细流程，附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法的流程示意图，参照图1可知，该方法包括如下步骤。
聚合模型构建步骤、基于需求侧的温控负荷物理模型，构建温控负荷所属区域的温控负荷聚合模型；
频率控制策略确定步骤、以所述温控负荷聚合模型为基础，按照设定的温控负荷控制策略建立多区域互联电力***的负荷频率控制***模型，确定对应电力***的负荷频率控制策略。
负荷频率控制(LFC)技术是自动发电控制(AGC)中的重要研究方向，其作用主要是对电力***进行二次调频，对***频率和联络线功率进行无差调节。本发明针对多区域的互联负荷频率控制***，引入需求侧的温控负荷分析成果开展电力***的负荷频率控制研究。
研究过程中，基于需求侧家用温控负荷的特性，为了确保温控负荷模型的可靠性，研究人员基于以下思路开展电力***需求侧的温控模型研究。
针对电力***需求侧的温控负荷物理模型，实际应用中的温控负荷通常存在制冷和制热两种模式，例如在冰箱、空调、电热水器三种典型可控用电设备中，冰箱是制冷的，电热水器是制热，空调包括制冷模式和制热模式，既可以制冷也可以制热。本发明该实施例中以空调的温控负荷为例进行分析。
就单台空调负荷而言，以制冷情况为例，空调工作使室内温度下降，当达到设定温度下限时，空调压缩机转速处于停转状态，输出功率为零；随着室内温度升至设定温度上限时，压缩机又会处于运转状态。温控负荷的物理模型(热力学模型)可以采用等效热力学参数(ETP)模型，空调温控负荷的等效热力学参数模型示例如附图2所示，图中两黑点分别表示t时刻的室内温度Tin和室外温度Tout(℃)，其中，参数R和C分别表示建筑的热阻(℃/W)和热容(J/℃),Qtcl表示空调的制冷能量。
上述等效热力学参数模型对应的热力学一阶微分方程如式(1-1)所示。
Figure BDA0002928610440000071
综合需求侧温控负荷空调的压缩机状态、温控***触发温度、制冷系数以及用电功率分析其一阶ETP的状态空间表达式，如下式(1-2)所示：
Figure BDA0002928610440000072
Figure BDA0002928610440000073
式中，CS为压缩机的状态(工作时为1，关断时为0)；T(t)为t时刻的温控负荷温度；Tmax、Tmin表示温控***上下触发温度；Ptcl表示TCL用电功率；COP表示空调的制冷系数；且Ptcl＝Qtcl/COP。
以处于制冷模式的空调为例，当室内空气温度Tin上升到Tmax时，压缩机工作，使室内温度下降；当Tin降低至Tmin，压缩机关断，从而室内的温度又开始自然上升。附图3中给出了空调制冷状态下室内温度随时间变化的特性显示图。
电力***中的需求侧温控负荷***包括千千万万如上所述的家用温控负荷，分布广，数量大，为了将需求侧温控***的调节真正应用于电力***的优化工程当中，需要从需求侧温控负荷的整体聚合模型进行考虑。聚合负荷，即通过通信或者网络将一个个单一的温控负荷聚焦到一个整体里，接受***的整体调度，聚合的模型容量大、波动小，其对应的***的控制效果会更好。
对于温控负荷的聚合模型，假设一个群中有N个愿意接受***控制的温控负荷，则其中每个负荷的等效热力学参数模型可表示为下式(1-3)：
Figure BDA0002928610440000074
其中，h表示需求侧温控负荷聚合模型中第h个负荷，Δθ表示温控负荷触发温度变化量，c(t)表示负荷的开关状态，且其满足式(1-4)。
Figure BDA0002928610440000081
其中，T为当前时刻的温度，
Figure BDA0002928610440000082
分别表示触发温度的上下限，在[θ+，θ-]的温度范围内，温控负荷的工作状态不会改变，且[θ+，θ-]满足下式(1-5)：
Figure BDA0002928610440000083
其中，θset(t)表示t时刻用户设定的温度值，δ＝θ+(t)-θ-(t)。
则N个温控负荷的聚合功率可表示为：
Figure BDA0002928610440000084
其中，η表示温控负荷设备的能量转换效率系数。
进一步地，本发明实施例中考虑了需求侧用户的参与度，实际应用中，用户参与度的取值越大，对应温控负荷的触发温度变化量会随之变大，空调的调频能力越强，用户的舒适度水平越低；反之亦然，本发明实施例中定义用户的参与度并应用，能够实现应用过程中根据用户舒适度需求的不同以及空调磨损劳损程度等信息自主设置或选取用户参与度的取值，有利于提高用户参与的主动性，同时在达到空调触发温度后立即控制压缩机工作也可以保证用户的舒适度水平。
本发明实施例通过定义微电网功率设定单位变化引起所述温控负荷触发温度的变化量表征用户的参与度，针对需求侧的温控负荷构建对应的等效热力学参数模型，作为温控负荷聚合模型。
具体地，定义用户的参与度pf为微电网功率每变化1KW引起空调触发温度的变化量，可采用下式(1-7)中的逻辑表示：
Figure BDA0002928610440000085
其中，k表示用户的参与度(k为0时代表不参与)。
当空调的温度在[θ+，θ-]内均匀分布时，有相对稳定的功率损耗，则参与功率控制的温控负荷群聚合模型的功率计算式为：
Figure BDA0002928610440000091
式中，ron、roff表示负荷的占空比，P表示负荷的额定功率。本发明上述实施例中采用如下表1-1中所示的参数数值进行运算。
表1-1参数数值
Figure BDA0002928610440000092
为了采用负荷频率控制(AFC)技术对电力***进行二次调频，对***频率和联络线功率进行无差调节，研究过程中引入区域误差信号(ACE)的概念，ACE的值越趋于零，则目标控制区域越接近于实现有功平衡。
因此，一个优选的实施例中，在频率控制策略确定步骤中，包括：
考虑区域对应的频率参数和联络线参量，基于多区域互联电力***构建区域误差信号控制下的状态空间模型，作为负荷频率控制***模型。
实际应用时，区域误差信号可采用下式(2-1)的逻辑表示：
ACE＝ΔPtie+βΔf (2-1)
式中，为区域对应的频率偏差系数，Δf为频率偏差信号，ΔPtie为联络线功率偏差量。
为了充分考虑建立状态空间模型时状态量对***的影响，本发明实施例以四区域互联电力***作为频率控制研究对象，设计两两互联的网状拓扑结构(区域间通过联络线实现互联，且每个区域的频率变化都会影响其它各区域)，其中每个区域中的负荷频率控制原动机均采用非再热式汽轮机，各单个区域的负荷频率控制***(LFC***)包括发电机、非再热式汽轮机以及调速器三部分，附图4示出了互联***控制区域i的LFC模型拓扑图，其中，控制器主要采用PI控制器。具体地，图中涉及的各个物理变量的释义如下表所示：
Figure BDA0002928610440000093
Figure BDA0002928610440000101
采用本发明上述实施例中所述的方案，基于精确的温控负荷聚合模型确定多区域互联电力***的负荷频率控制模型和策略，充分发挥温控负荷资源的快速响应优势，同时，本发明的控制方法基于多区域互联***进行分析，不仅考虑了***自身的干扰，还充分考虑了状态量对***的影响，基于此构建对应电力***的LFC模型，提高了电力***负荷频率控制的灵活性和精确性，提高了***的控制效果。
进一步地，对引入温控负荷后的多区域互联电力***中第i个控制区域的LFC***进行状态空间建模并开展运算。针对各控制区域，由于温控负荷的功率输出作为LFC***的控制输入，可定义该输入为：ui＝Pci，定义LFC***的输出为yi＝ACEi，状态空间向量为xi∈R5×1，扰动向量为wi∈R2×1。
定义控制区域i***的内部状态量如下：
xi＝[xi1 xi2 xi3 xi4 xi5]T
＝[Δf ΔPmi ΔPgi ΔPtiei∫ACEidt]T (2-2)
依据状态空间理论可得到以下方程组：
Figure BDA0002928610440000102
进一步地，对上式化简可得：
Figure BDA0002928610440000111
整理可得第i个控制区域的LFC数学模型表示如下：
Figure BDA0002928610440000112
其中，***的扰动向量为：
Figure BDA0002928610440000113
Ai∈R5×5、Bi∈R5×1、Ci∈R1×5、Fi∈R5×2均为***的参数矩阵，各参数矩阵具体表达式如下：
Figure BDA0002928610440000114
Figure BDA0002928610440000115
Figure BDA0002928610440000116
Ci＝[βi 0 0 1 0] (2-10)
考虑到需求侧温控负荷***中温控负荷数量庞大，聚合容量大以及分布广的特点，本发明实施例在引入温控负荷后，采用变参与度的分散控制策略，其无需负荷间的通讯网络，各空调根据频率的变化独立的做出决策。
进一步地，一个实施例中，在频率控制策略确定步骤中，本发明实施例采用变参与度的分散控制策略，令温控负荷根据频率的变化独立做出针对***触发温度的决策。
具体地，基于温控负荷设备的触发温度
Figure BDA0002928610440000117
实现分散控制，例如通过调整空调压缩机的占空比，使得触发温度根据***频率变化在用户可接受的舒适度范围内调整，来参与电网的频率控制。同时考虑了用户参与度pf，其取值越大，Δθ越大，θ+(θ-)变化越大，空调的调频能力越强，用户的舒适度水平越低。采用本发明上述实施例中的方案，能够根据用户舒适度需求的不同以及空调磨损劳损程度等信息自主选取pf，有利于提高用户参与的主动性，同时在达到空调触发温度后立即控制压缩机工作也可以保证用户的舒适度水平。
实施例二
为了进一步提升电力***调频的稳定性、鲁棒性，本发明实施例基于构建的负荷频率控制模型，引入状态反馈控制，通过设定的方案设计基于线性矩阵不等式LMI的H∞鲁棒状态反馈控制器，确定对应电力***的负荷频率优化控制策略。文为解决电力***中可再生能源的加入所带来的供需不平衡的问题，从需求侧响应入手，建立了温控负荷的基本模型及其聚合模型，设计了一种变参与度的分散控制策略，建立了多区域互联的负荷频率控制(LFC)模型，并将温控负荷(需求侧负荷)应用于调频中，仿真验证了其对调频的辅助作用，研究了基于线性矩阵不等式的H∞鲁棒频率控制策略，对引入温控负荷的多区域互联LFC***引入外部状态反馈控制器，仿真表明所提方案能有效提高频率控制的鲁棒性和稳定性，提高了控制效果。
本发明实施例中所述的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法可以发挥温控负荷资源的快速响应优势，同时结合H∞鲁棒状态反馈观测器，可以达到改善突然扰动下的调频效果，以提高在应对外部扰动等不确定条件下，负荷频率控制的鲁棒性和稳定性。
图5示出了本发明实施例二提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法的流程示意图，参照图5中显示的信息可知，本发明该实施例的负荷频率控制方法包括以下步骤：
聚合模型构建步骤、基于需求侧的温控负荷物理模型，构建温控负荷所属区域的温控负荷聚合模型；
频率控制策略确定步骤、以所述温控负荷聚合模型为基础，按照设定的温控负荷控制策略建立多区域互联电力***的负荷频率控制***模型，确定对应电力***的负荷频率控制策略；
反馈控制优化步骤、引入状态反馈控制，针对电力***制定匹配的反馈控制器，并综合其以及建立的负荷频率控制***模型按照设定的优化问题，确定对应电力***的负荷频率优化控制策略。
进一步地，在反馈控制优化步骤中，考虑***不确定性来自于控制***本身和外部负荷变化产生的扰动信号，分析H∞状态反馈控制和温控负荷同时应用在多区域互联负荷频率控制***模型中的情况，制定电力***的反馈控制器。
实际应用时，首先，关于上述H∞鲁棒状态反馈控制器的H∞标准问题，其对应的H∞标准问题程序框图可以参见图6中透露的信息，其中，u表示控制器输出(向量)，可看作是广义对象G(s)的第二个输入。广义对象G(s)的两个输出量分别是加权输出z和实际输出y，z表示***性能要求，y被加至控制器。需要注意的是，z是某一种数学上定义的信号向量，而y是真实存在的，是能测量到的输出性信号向量。广义对象G(s)传递函数阵的一般形式为下式(3-1)：
Figure BDA0002928610440000131
实际应用时，对于H∞输出反馈控制，控制器输入输出的传递函数关系为：
u＝Ky (3-2)
整理式(3-1)和(3-2)可得，在图3-1***中从输入w到输出z的传递函数关系为:
z＝[G11+G12K(I-G22K)-1G21]w (3-3)
传递函数阵Tzw(s)可用统一符号F1(G,K)表示如下：
Tzw＝F1(G,K)＝[G11+G12K(I-G22K)-1G21] (3-4)
进一步地，H∞优化问题就可以写成如下式：
minimize||F1(G,K)||∞ (3-5)
式中所涉及的极小化是在所有能使闭环***稳定的控制器集合上来求极小值。
基于以上分析，H∞标准问题的目的是为了求解一个真实有解的控制器K，使得||Tzw(s)||∞的值最小。
在图6中示出的传递函数阵G(s)为增广被控对象，其表达式中包括被控区域***实际的状态空间方程以及为达到***控制性能指标而设计的评测信号，K(s)为状态反馈控制器，G(s)中的加权系数矩阵以及K的参数矩阵是控制器设计的关键。
线性矩阵不等式(LMI)可以求解各种优化问题，本发明实施例将其应用在H∞鲁棒控制中，主要用于求解||Tzw(s)||∞的最优、次最优问题。
一般的LMI指的是具有线性约束的矩阵不等式：
Figure BDA0002928610440000132
其中，x1,x2,x3,...,xm是m个实数变量；x＝[x1,x2,...,xm]T∈R是决策向量；Fi是实对称矩阵，F0为负定矩阵。
具体地，本发明实施例提供了一下在处理矩阵不等式时需要用到的引理：
(有界实引理)下列条件是等价的：
(1)A是稳定的，且||D+C(sI-A)-1B||∞＜γ
(2)下列的LMI存在x＞0的解：
Figure BDA0002928610440000141
基于上述分析，依据等效矩阵不等式LM I开展H∞鲁棒控制器的设计研究，本发明实施例主要考虑***不确定性来自于控制***本身和外部负荷变化产生的扰动信号，研究H∞状态反馈控制和温控负荷同时应用在多区域互联LFC***中的情况。
图7示出了第i个控制区域LFC***的H∞状态反馈控制图，用于展示该控制区域整个频率控制***的运行方式和具体的原理过程。如图7中所示，Pci是温控负荷***对应控制器实际输出的功率，Pf是由H∞鲁棒状态反馈控制器发出的功率指令，yci是第i个控制区域的输出，即该控制区域i对应的区域误差信号(ACEi)，xi1、xi2、xi3、xi4、xi5为五个状态变量。
针对引入温控负荷的多区域互联负荷频率控制***建立对应的状态空间模型后，本发明实施例进一步将建立的状态空间模型与图6中显示的状态反馈控制结构结合，能够得到如下式3-8所示的闭环***状态空间模型：
Figure BDA0002928610440000142
其中，wi表示由***外部干扰ΔPci和区域间耦合项
Figure BDA0002928610440000143
组成。u为输入信号，z为评价信号，v是观测信号。本文采用H∞状态反馈控制，因此观测量为x，即C2i为单位矩阵。C1i和D12i均为加权系数矩阵。定义评测信号zi为：
Figure BDA0002928610440000144
其中，qij(i,j＝1,...,6)以及ρi均为加权系数，实际应用时各加权系数通常取大于0的值。
本发明研究人员设计控制器K时，为了让所描述的***G(s)稳定，保证设计出的是一个真实有理函数阵Ki，设置式(3-8)中所述的输入信号加权系数矩阵D12i满足列满秩。
本发明实施例选取观测量x，且y＝x，评价信号z有D11＝0。基于此，设计第i个控制区域中H∞鲁棒状态反馈控制器如下：
ui＝Kixi (3-10)
代入式(3-8)中可得：
Figure BDA0002928610440000151
利用H∞鲁棒控制理论设计状态反馈控制时，求解的控制器不仅要满足闭环稳定，同时需使||Tzw||∞最小或小于某一值，设从输入w到输出z的传递函数为Tzw，则H∞的目标是使Tzw的H∞范数小于γ，即
||Tzw||∞＝||(C1i+D12iKi)[sI-(Ai+B1iKi)-1F1i]||∞ (3-12)
在一个实施例中，应用线性矩阵不等式基于设定的控制器最优设计问题进行求解，使电力***闭环传递函数内部稳定且传递函数矩阵满足小增益理论。
具体地，本发明实施例采用的控制器求解方式是H∞控制器最优设计问题，即求解状态反馈控制器Ki使得***闭环传递函数内部稳定且||Tzw||∞最小，且最小值为γ0，即||Tzw||∞＝γ0。
应用LMI理论，对于控制***存在以下线性矩阵不等式：
Figure BDA0002928610440000152
若存在一组可行解
Figure BDA0002928610440000153
和Wi *满足上式，则
Figure BDA0002928610440000154
是***的一个H∞状态反馈控制器，控制器系数矩阵
Figure BDA0002928610440000155
对于此类的LMI问题求解，本发明实施例利用MATLAB的LMI工具箱求解。
采用本实施所述的技术方案，建立了温控负荷的聚合模型，设计了温控负荷的变参与度的分散控制策略，建立有温控负荷参与的负荷频率控制***模型，在线性矩阵不等式的基础下，加入H∞鲁棒状态反馈控制器，结合H∞鲁棒状态反馈观测器，可以达到改善突然扰动下的调频效果，提高***频率恢复过程的快速与稳定，很大程度上提高了在应对外部扰动等不确定条件下，负荷频率控制的鲁棒性和稳定性。
实施例三
图8示出了本发明实施例三提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法的流程示意图，如图8所示，本发明实施例提供的负荷频率控制方法除了实施例一及实施例二中的步骤和操作外，进一步包括：
仿真验证步骤、基于构建的仿真模拟模型，对比分析温控负荷参与负荷频率控制的动态响应性能，对电力***的负荷频率控制策略进行验证。
进一步地，一个优选的实施例中，基于负荷频率控制***模型建立仿真模拟模型，通过设计外部H∞状态反馈控制器，加入不同的外部负荷干扰，分析采用待验证负荷频率控制策略的电力***在负荷扰动下的鲁棒稳定性和抑制能力。
具体地，本发明实施例依据互联***相应区域的负荷频率控制模型和对应的状态空间模型建立simulink模型，在四区域互联的LFC***simulink中，以区域1为例，以下给出了控制区域1的各参数设置表4-1：
表4-1 LFC***控制区域1参数设置
Figure BDA0002928610440000161
本发明实施例设置建立的仿真***选取频率基准值50Hz,功率基准值1000MW对仿真结果进行标幺化。为了分析温控负荷参与负荷频率控制的动态响应性能，对引入空调负荷后的LFC互联电力***，设计了外部H∞状态反馈控制器，为了验证本文所设计的控制***在负载扰动下的鲁棒稳定性和抑制能力，在控制区域1加入外部负荷干扰，并且将其得到的仿真结果与传统的多区域互联LFC***下和仅引入温控负荷的互联LFC***下的观测结果进行对比分析。
以控制区域1为例，在H∞鲁棒状态反馈控制器设计过程中，其加权系数为ρ1＝0.09。设计加权系数矩阵的非零元素qi1、qi2、qi3、qi4、qi5分别为0.0125、0.01、0.001、0.005、0.013。通过Matlab求解可得控制区域1的H∞状态反馈控制器系数矩阵K1为[0.1587 0.17230.0360 0.0246 0.2448]。同理，用该方法可以很容易地得到其它三个控制区域的状态反馈控制系数矩阵Ki(i＝2,3,4)。
情况一：t＝5s时，在区域1加入ΔPd1＝0.08pu，即80MW的阶跃负荷扰动。图9、图10、图11分别展示了区域1的ACE、频率偏差、联络线功率偏差响应曲线(区域2、3、4的波形与区域1基本相同，仅数量级不同)。图12展示了温控负荷参与调频的功率曲线图，其中最大的功率标幺值为14.3×10-3pu，即为14.3MW。
情况二：在区域1加入如图13所示的正弦扰动信号，其频率为0.6rad/s，幅值为0.05pu。图14、图15、图16分别展示了区域1的ACE、频率偏差、联络线功率偏差响应曲线。图17同样展示了温控负荷参与调频的功率曲线图，其中最大的功率标幺值为4.36×10-3pu，即为4.36MW。
情况三：在区域1加入如图18所示的自定义扰动信号，其中含有阶跃信号、斜坡信号和冲激信号。图19、图20、图21分别展示了区域1的ACE、频率偏差、联络线功率偏差响应曲线。图22同样展示了温控负荷参与调频的功率曲线图，其中最大的功率标幺值为11.08×10-3pu，即为11.08MW。
表4-2区域1的指标评价结果(情况1)
Figure BDA0002928610440000171
从上述三种情况中每种情况中的三张结果图中可以得出表4-2所示的具体参数，这里以情况1为例作简要分析。表中Δfmax表示最大频率偏差，ΔPtmax表示最大联络线功率偏差，ACEmax表示最大区域控制无差值，Vh表示频率恢复速度，其表达式为Vh＝Δfmax/ts-tm，ts为***恢复稳态时刻的实际，tm为最大频率偏差Δfmax出现的对应时刻。
从表4-2以及图9、10、11中可以鲜明的看出，当区域1加入阶跃负荷扰动后，区域频率都发生突降，在传统的LFC***中，区域1的最大频率偏差、联络线功率波动均高于温控负荷参与下的控制效果而且***振荡现象明显，且恢复速度较慢；对引入温控负荷参与下的LFC***，***的频率调节效果得到改善，适当减少了频率和联络线功率的最大偏差量，频率调节时间页得以缩减，这也正是利用了温控负荷的快速响应功能，验证了温控负荷参与下的LFC***具有更好的调频效果；对引入空调负荷的LFC***中加入H∞状态反馈观测器后，频率偏差的极大值继续变小，联络线的功率偏差极大值继续变小，在加入负荷扰动到恢复稳定的过程中，更加平缓稳定，波动更小。可以极大地提高了LFC的鲁棒稳定性和控制效果，快速恢复LFC***的频率稳定。
同样，在情况二和情况三下，根据图14、15、16和图19、20、21中透露的信息，可以得出在引入空调负荷的LFC***中加入H∞状态反馈观测器后，面对各种各样的扰动信号干扰，***都能够快速稳定有效的恢复频率稳定，使得***的最大偏差量和最大联络线偏差量减小，调节时间缩减。
由此可见，本发明实施例中所述的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法可以发挥温控负荷资源的快速响应优势，同时结合H∞鲁棒状态反馈观测器，可以达到改善突然扰动下的调频效果，提高***的稳定性和鲁棒性。具体地，本发明实施例建立了温控负荷的聚合模型，设计了温控负荷的变参与度的分散控制策略，建立有温控负荷参与的负荷频率控制***模型，在线性矩阵不等式的基础下，加入H∞鲁棒状态反馈控制器，实现了频率恢复过程的快速与稳定，充分发挥了温控负荷资源的快速响应优势，很大程度上提高了在应对外部扰动等不确定条件下，负荷频率控制的鲁棒性和稳定性，提高了***的控制效果。
基于该实施例中的仿真验证操作，有效验证了将温控负荷(需求侧负荷)应用于调频中进行运算对电力***负荷频率控制的辅助作用。
需要说明的是，基于本发明上述任意一个或多个实施例中的方法，本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如述任意一个或多个实施例中所述方法的程序代码，该代码***作***执行时能够实现如上所述的改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法。
实施例四
基于上述任意一个或多个实施例的其他方面，本发明还提供一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制***，该***用于执行上述任意一个或多个实施例中所述的步骤和操作。具体地，图23示出了本发明实施例四中提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制***的结构示意图，如图23所示，该***包括：
聚合模型构建模块，其配置为基于需求侧的温控负荷物理模型，构建温控负荷所属区域的温控负荷聚合模型；
控制策略确定模块，其配置为以所述温控负荷聚合模型为基础，按照设定的温控负荷控制策略建立多区域互联电力***的负荷频率控制***模型，确定对应电力***的负荷频率控制策略。
进一步地，在一个实施例中，所述***还包括：
反馈控制优化模块，其配置为引入状态反馈控制，针对电力***制定匹配的反馈控制器，并综合其以及建立的负荷频率控制***模型按照设定的优化问题，确定对应电力***的负荷频率优化控制策略。
在一个优选的实施例中，所述***还包括：
仿真验证模块，其配置为基于构建的仿真模拟模型，对比分析温控负荷参与负荷频率控制的动态响应性能，对电力***的负荷频率控制策略进行验证。
具体地，在一个实施例中，所述控制策略确定模块，配置为：
考虑区域对应的频率参数和联络线参量，基于多区域互联电力***构建区域误差信号控制下的状态空间模型，作为负荷频率控制***模型。
一个实施例中，所述控制策略确定模块，进一步配置为采用变参与度的分散控制策略，令温控负荷根据频率的变化独立做出针对***触发温度的决策。
优选地，在一个实施例中，所述反馈控制优化模块，进一步配置为：
考虑***不确定性来自于控制***本身和外部负荷变化产生的扰动信号，分析H∞状态反馈控制和温控负荷同时应用在多区域互联负荷频率控制***模型中的情况，制定电力***的反馈控制器。
具体地，在一个实施例中，通过所述反馈控制优化模块确定反馈控制优化控制策略时，在制定电力***的反馈控制器的过程中，设置所述反馈控制***模型中的输入信号加权系数矩阵满足列满秩。
在一个实施例中，所述反馈控制优化模块应用线性矩阵不等式基于设定的控制器最优设计问题进行求解，使电力***闭环传递函数内部稳定且传递函数矩阵满足小增益理论。
在一个实施例中，所述聚合模型构建模块，进一步配置为：定义微电网功率设定单位变化引起所述温控负荷触发温度的变化量表征用户的参与度，针对需求侧的温控负荷构建对应的等效热力学参数模型，作为温控负荷聚合模型。
具体地，在一个实施例中，所述仿真验证模块，配置为基于负荷频率控制***模型建立仿真模拟模型，通过设计外部H∞状态反馈控制器，加入不同的外部负荷干扰，分析采用待验证负荷频率控制策略的电力***在负荷扰动下的鲁棒稳定性和抑制能力。
该实施例***的各个模块基于本发明上述实施例中的运算或分析方法执行，实现其相应的功能，此处不予赘述。
需要说明的是本发明实施例提供的改进型温控负荷参与的负荷频率控制***中，各个模块或单元结构可以根据实际***的负荷频率控制和运算需求独立运行或组合运行，以实现相应的技术效果。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意味着限制。
说明书中提到的“一实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特征包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法，其特征在于，所述方法包括：
聚合模型构建步骤、基于需求侧的温控负荷物理模型，构建温控负荷所属区域的温控负荷聚合模型；
控制策略确定步骤、以所述温控负荷聚合模型为基础，按照设定的温控负荷控制策略建立多区域互联电力***的负荷频率控制***模型，确定对应电力***的负荷频率控制策略；所述方法还包括：
反馈控制优化步骤、引入状态反馈控制，针对电力***制定匹配的反馈控制器，并综合其以及建立的负荷频率控制***模型按照设定的优化问题，确定对应电力***的负荷频率优化控制策略；
其中，考虑***不确定性来自于控制***本身和外部负荷变化产生的扰动信号，分析H∞状态反馈控制和温控负荷同时应用在多区域互联负荷频率控制***模型中的情况，制定电力***的反馈控制器；其中，由H∞鲁棒状态反馈控制器生成功率指令传送至温控负荷***，以使温控负荷***对应生成输出功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
仿真验证步骤、基于构建的仿真模拟模型，对比分析温控负荷参与负荷频率控制的动态响应性能，对电力***的负荷频率控制策略进行验证。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制策略确定步骤中，按照设定的温控负荷控制策略建立多区域互联电力***的负荷频率控制***模型的过程，包括：
考虑区域对应的频率参数和联络线参量，基于多区域互联电力***构建区域误差信号控制下的状态空间模型，作为负荷频率控制***模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制策略确定步骤中，确定对应电力***的负荷频率控制策略的过程包括：采用变参与度的分散控制策略，令温控负荷根据频率的变化独立做出针对***触发温度的决策。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制定电力***的反馈控制器的过程中，设置所述负荷频率控制***模型中的输入信号加权系数矩阵满足列满秩。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，应用线性矩阵不等式基于设定的控制器最优设计问题进行求解，使电力***闭环传递函数内部稳定且传递函数矩阵满足小增益理论。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述聚合模型构建步骤中，包括：
定义微电网功率设定单位变化引起所述温控负荷触发温度的变化量表征用户的参与度，针对需求侧的温控负荷构建对应的等效热力学参数模型，作为温控负荷物理模型。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，仿真验证步骤中，包括：
基于负荷频率控制***模型建立仿真模拟模型，通过设计外部H∞状态反馈控制器，加入不同的外部负荷干扰，分析采用待验证负荷频率控制策略的电力***在负荷扰动下的鲁棒稳定性和抑制能力。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1～8中任一项所述方法的程序代码。
10.一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制***，其特征在于，所述***执行如权利要求1～8中任意一项所述的方法。
CN202110140500.5A 2021-02-02 2021-02-02 一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及*** Active CN112994024B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110140500.5A CN112994024B (zh) 2021-02-02 2021-02-02 一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110140500.5A CN112994024B (zh) 2021-02-02 2021-02-02 一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112994024A CN112994024A (zh) 2021-06-18
CN112994024B true CN112994024B (zh) 2022-09-16

Family

ID=76346092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110140500.5A Active CN112994024B (zh) 2021-02-02 2021-02-02 一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112994024B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114156909B (zh) * 2021-08-26 2024-05-31 华北电力大学（保定） 一种基于高阶辅助函数的电力***调频事件触发控制方法
CN114172202B (zh) * 2021-12-13 2023-11-28 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种基于需求侧资源主动响应的含风电互联电力***负荷频率控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006042458A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Tokyo Electric Power Co Inc:The 周波数制御装置及び系統周波数制御方法
CN106374461B (zh) * 2016-09-29 2018-12-11 重庆大学 多区域互联电力***基于事件触发负荷频率控制的方法
CN108426351B (zh) * 2018-03-09 2020-09-08 广西大学 变风量空调***响应电网频率调节的实时最优调度方法
CN109103893B (zh) * 2018-09-27 2020-12-08 华北电力大学 一种集群温控负荷参与电网agc的辅助调频方法
CN110148956B (zh) * 2019-05-07 2021-08-24 万克能源科技有限公司 一种基于mpc的电池储能***辅助agc控制方法
CN111740407B (zh) * 2020-06-12 2022-01-04 武汉大学 一种柔性负荷参与的多区域电力***频率控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112994024A (zh) 2021-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liao et al. A robust load frequency control scheme for power systems based on second-order sliding mode and extended disturbance observer
Yao et al. An optimal power-flow approach to improve power system voltage stability using demand response
Song et al. Energy storage modeling of inverter air conditioning for output optimizing of wind generation in the electricity market
Shiltz et al. Integration of automatic generation control and demand response via a dynamic regulation market mechanism
CN112994024B (zh) 一种改进型温控负荷参与的负荷频率控制方法及***
Amini et al. Investigating delays in frequency-dependent load control
Zhang et al. Multiobjective optimization of a fractional‐order pid controller for pumped turbine governing system using an improved nsga‐Iii algorithm under multiworking conditions
Rahman et al. A comparative study of LQR, LQG, and integral LQG controller for frequency control of interconnected smart grid
CN110232217B (zh) 一种综合能源配电***运行域建模方法
Kang et al. Distributed event-triggered optimal control method for heterogeneous energy storage systems in smart grid
Zou et al. Design of intelligent nonlinear robust controller for hydro-turbine governing system based on state-dynamic-measurement hybrid feedback linearization method
Han et al. Multi-View clustering and discrete consensus based tri-level coordinated control of wind farm and adiabatic compressed air energy storage for providing frequency regulation service
Zheng et al. A consensus-based distributed temperature priority control of air conditioner clusters for voltage regulation in distribution networks
Wang et al. Forward engineering of local load control for primary frequency and voltage regulation
CN112838580B (zh) 一种改进异质温控负荷聚合模型及多目标协调控制方法
CN116581764A (zh) 一种用于可控负荷最优互动过程中的动态稳控方法
Ravindran et al. Flexible demand response in smart grid based Automatic Generation Control
Yazdkhasti et al. Demand side management using model-free fuzzy controller in a direct load control program
CN112994036B (zh) 一种基于模型预测的温控负荷参与微电网调控方法及***
CN108281969A (zh) 多风柴***的statcom自适应模糊滑模控制方法
CN113162063B (zh) 一种抑制超低频振荡的多直流协调控制器设计方法
Shen et al. A robust control strategy for air conditioner group to participate in power system frequency regulation
He et al. Distributed Optimal Power Scheduling for Microgrid System via Deep Reinforcement Learning with Privacy Preserving
Mauser et al. Run-time parameter selection and tuning for energy optimization algorithms
Zheng et al. A Distributed Coordination Strategy for Heterogeneous Building Flexible Thermal Loads in Responding to Smart Grids

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant