隨著風(fēng)光新能源接入電網(wǎng)的比例不斷增加,大型風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站也開(kāi)始參與區(qū)域電網(wǎng)二次調(diào)頻。為此,搭建了考慮風(fēng)光新能源參與二次調(diào)頻的多源最優(yōu)協(xié)同控制模型,以解決區(qū)域電網(wǎng)二次調(diào)頻的實(shí)時(shí)總功率在不同類(lèi)型調(diào)頻電源上的動(dòng)態(tài)分配問(wèn)題。為解決這個(gè)復(fù)雜非線(xiàn)性?xún)?yōu)化問(wèn)題,采用簡(jiǎn)單模式搜索算法進(jìn)行求解,以快速獲得不同功率擾動(dòng)情況下的高質(zhì)量功率分配方案,從而提高整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)調(diào)節(jié)性能。最后,利用擴(kuò)展的IEEE標(biāo)準(zhǔn)兩區(qū)域模型對(duì)所搭建模型進(jìn)行驗(yàn)證,并通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)工程分配方法及智能優(yōu)化算法來(lái)測(cè)試應(yīng)用算法的性能。 

【文章來(lái)源】：電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(19)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

模式搜索算法尋優(yōu)原理示意圖

4]。因此，根據(jù)頻域傳遞函數(shù)的拉普拉斯逆變換，即可通過(guò)輸入的功率計(jì)算得到時(shí)域的調(diào)節(jié)功率實(shí)際輸出，即out11in1de()1NiTksiiikGsPtLDksTs(1)ininin()1iiiDkPkPk(2)outoutiiPkPtkT(3)式中：i代表第i個(gè)AGC機(jī)組；k代表第k個(gè)離散控制周期；iniP和outiP分別代表第i個(gè)AGC機(jī)組的輸入調(diào)節(jié)功率指令和調(diào)節(jié)功率實(shí)際輸出；ΔT為AGC的控制周期，一般為1~16s。圖2不同類(lèi)型AGC機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型Fig.2DynamicresponsemodelsofdifferentAGCunits表1不同類(lèi)型AGC機(jī)組動(dòng)態(tài)響應(yīng)傳遞函數(shù)Table1DynamicresponsetransferfunctionsofdifferentAGCunits類(lèi)型傳遞函數(shù)形式非再熱式機(jī)組111Ts再熱式機(jī)組23451111TsTsTsTs水電機(jī)組67681110.51TsTsTsTs風(fēng)光新能源911Ts1.3優(yōu)化數(shù)學(xué)模型在本文搭建的AGC多源最優(yōu)協(xié)同控制模型中，其優(yōu)化目標(biāo)是站在電網(wǎng)側(cè)，主要追求整個(gè)控制區(qū)域電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)調(diào)節(jié)性能。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，本文將其轉(zhuǎn)化為最小化功率響應(yīng)總偏差，即所有機(jī)組的調(diào)節(jié)功率指令值和功率響應(yīng)值的偏差絕對(duì)值之和，即inout1minNniijkifPjPj(4)式中：N為控制時(shí)段數(shù)量；n為AGC機(jī)組數(shù)量。除了考慮機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)傳遞過(guò)程外，功率的分配過(guò)程還需考慮功率平衡約束、機(jī)組容量約束、爬坡約束，如下所示。inin1niiPkPk(5)inin0,1,2,,iPkPkin(6)mininmax,1,2,,iiiPPkPin(7)ininrate1,1,2,,iiiPk

楊蕾，等考慮風(fēng)光新能源參與二次調(diào)頻的多源最優(yōu)協(xié)同控制-47-算法，在給定的初始解條件下，每次尋優(yōu)都能找到同樣的解，而GA和PSO算法在尋優(yōu)過(guò)程中帶有一定的隨機(jī)性，導(dǎo)致每次收斂結(jié)果差異較大。圖4PS算法收斂過(guò)程圖Fig.4ConvergencecurvesofPS表4不同方法收斂結(jié)果對(duì)比Table4ComparisononconvergenceresultsobtainedbydifferentmethodsinP算法in1Pin2Pin3Pin4Pin5P功率偏差/MW80PROP32.0019.2012.809.606.40676.95GA17.4824.2817.2211.509.53531.99PSO9.8426.9118.6014.679.97462.96PS14.5420.4620.0015.0010.00419.92-50PROP-23.81-14.29-4.76-2.38-4.76479.83GA-3.84-22.94-9.35-4.66-9.20277.69PSO-10.08-18.62-9.85-4.45-6.99309.00PS-4.54-20.46-10.00-5.00-10.00246.973.3在線(xiàn)優(yōu)化結(jié)果分析為測(cè)試算法的在線(xiàn)優(yōu)化性能，本算例在區(qū)域A施加ΔPL=80MW的階躍功率擾動(dòng)。圖5給出了PS算法與優(yōu)化前(PROP)的在線(xiàn)優(yōu)化結(jié)果對(duì)比。從圖4中可看到：(1)在引入PS算法優(yōu)化指令分配后，由于機(jī)組的調(diào)節(jié)輸出發(fā)生變化，區(qū)域控制偏差(AreaControlError,ACE)的變化幅度變小，導(dǎo)致區(qū)域的總功率調(diào)節(jié)跟蹤曲線(xiàn)發(fā)生變化，但實(shí)際總輸出曲線(xiàn)更加貼近指令曲線(xiàn)；(2)相比優(yōu)化前，PS算法獲得的功率偏差更小，同時(shí)可避免功率總指令的超調(diào)現(xiàn)象；(3)調(diào)節(jié)響應(yīng)速度快的風(fēng)光機(jī)組在功率擾動(dòng)初始階段，能承擔(dān)更多的功率擾動(dòng)，快速平衡功率擾動(dòng)。為進(jìn)一步測(cè)試算法的性能，本算例分別對(duì)不同算法的在線(xiàn)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行比較，如表5所示(最優(yōu)值加粗標(biāo)記)，其中|ACE|、|Δf|、CPS1分別為仿真時(shí)間內(nèi)各自的平均值；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]風(fēng)電高滲透率交直流外送系統(tǒng)直流閉鎖穩(wěn)控方案研究[J]. 尹純亞,李鳳婷,王丹東,劉淵,付林.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(03)
[2]考慮熱電和大規(guī)模風(fēng)電的電網(wǎng)調(diào)度研究綜述[J]. 黃國(guó)棟,許丹,丁強(qiáng),門(mén)德月.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(15)
[3]基于粒子群優(yōu)化的感應(yīng)電機(jī)模糊擴(kuò)展卡爾曼濾波器轉(zhuǎn)速估計(jì)方法[J]. 尹忠剛,肖鷺,孫向東,劉靜,鐘彥儒.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]基于滑�？刂破鞯碾p饋風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越控制策略[J]. 王艾萌,郗文遠(yuǎn).  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2016(03)
[5]PMSG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)速估計(jì)算法的研究[J]. 程輝,楊克立,王克軍,李娜.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(05)
[6]基于多種群遺傳算法的含分布式電源的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位算法[J]. 劉鵬程,李新利.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
[7]雙饋風(fēng)力發(fā)電空載軟并網(wǎng)控制[J]. 王君瑞,彭飄飄.  電力電子技術(shù). 2015(09)
[8]基于內(nèi)點(diǎn)法和遺傳算法相結(jié)合的交直流系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化[J]. 蔣平,梁樂(lè).  高電壓技術(shù). 2015(03)
[9]風(fēng)電場(chǎng)與AGC機(jī)組分布式協(xié)同實(shí)時(shí)控制[J]. 何成明,王洪濤,韋仲康,王春義.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]基于無(wú)源性的光伏并網(wǎng)逆變器電流控制[J]. 王久和,慕小斌.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(11)



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