一种基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法及系统，涉及电网调频领域，方法包括：获取电力系统一次调频负荷扰动的频差；当频差小于零时，根据电力系统中各火电机组的主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率，采用修正因子预测模型，对各主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率下的火电机组的修正因子进行预测；根据各火电机组的预测修正因子，确定各火电机组的调差系数；基于各火电机组的调差系数，调整各火电机组的功率输出。本发明专利技术使用模糊控制器来对不同工作状态的机组进行出力调整，在不同状态下均能获得较好的响应结果，能够有效地稳定一次调频负荷扰动所造成的频差，提升了电力系统的安全性和稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电网调频领域，特别是涉及一种基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，在碳达峰、碳中和国家战略的大力推动下，风光等新能源在新型电力系统中渗透率不断提高。新能源渗透率的增加增大了频率变化的不确定性和调频的复杂性，对传统同步机组调频产生了极大冲击，给电力系统频率安全带来了巨大的挑战。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法及系统，可有效提升电力系统的安全性和稳定性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供了一种基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法，包括：
[0006]获取电力系统一次调频负荷扰动的频差；
[0007]当所述频差小于零时，根据所述电力系统中各火电机组的主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率，采用修正因子预测模型，对各所述主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率下的火电机组的修正因子进行预测；所述修正因子预测模型为基于所述主蒸汽压力偏差的论域以及所述主蒸汽压力偏差变化率的论域建立的模糊模型；
[0008]根据各所述火电机组的预测修正因子，确定各所述火电机组的调差系数；
[0009]基于各所述火电机组的调差系数，调整各所述火电机组的功率输出。
[0010]可选的，在获取电力系统一次调频负荷扰动的频差之后，还包括：
[0011]获取各火电机组的主蒸汽压力；
[0012]根据各所述火电机组的主蒸汽压力以及主蒸汽压力设定值，确定各所述火电机组的主蒸汽压力偏差；
[0013]根据当前时刻和上一时刻的主蒸汽压力偏差，确定所述主蒸汽压力偏差变化率。
[0014]可选的，所述调频控制方法还包括：
[0015]采用模糊算法构建所述修正因子预测模型，具体包括：
[0016]根据所述主蒸汽压力偏差的论域以及所述主蒸汽压力偏差变化率的论域，确定所述主蒸汽压力偏差的模糊均集和所述主蒸汽压力偏差变化率的模糊均集；所述主蒸汽压力偏差的模糊均集为A＝{NB1，NS1，ZO1，PS1，PB1}，所述主蒸汽压力偏差变化率的模糊均集为B＝{NB2，NS2，ZO2，PS2，PB2}；
[0017]对输入的各所述火电机组的主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率进行模糊量化，确定各所述火电机组的主蒸汽压力偏差的模糊类型以及主蒸汽压力偏差变化率的模糊类型；
[0018]根据所述主蒸汽压力偏差的模糊类型和所述主蒸汽压力偏差变化率的模糊类型，
基于模糊控制规则，确定所述预测修正因子的模糊类型，所述预测修正因子的模糊类型包括NB、NS、ZO、PS和PB；
[0019]采用重心法，对所述预测修正因子的模糊类型进行解模糊处理，确定所述主蒸汽压力偏差和主蒸汽压力偏差变化率下的火电机组的修正因子。
[0020]可选的，所述对输入的各所述火电机组的主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率进行模糊量化，确定各所述火电机组的主蒸汽压力偏差的模糊类型以及主蒸汽压力偏差变化率的模糊类型，具体如下：
[0021]根据确定所述火电机组的主蒸汽压力偏差的模糊类型；
[0022]其中，a1,a2,a3,a4为模糊函数参数，x1为输入的主蒸汽压力偏差，NB1表示负大、NS1表示负小、ZO1表示零、PS1表示正小，PB1表示正大；
[0023]根据确定所述火电机组的主蒸汽压力偏差变化率的模糊类型；
[0024]其中，b1,b2,b3,b4为模糊函数参数，x2为输入的主蒸汽压力偏差变化率，NB2表示负大、NS2表示负小、ZO2表示零、PS2表示正小，PB2表示正大。
[0025]可选的，所述根据各所述火电机组的预测修正因子，确定各火电机组的调差系数，具体包括：
[0026]根据公式K
Gi
＝
‑
20+K
pred i
计算各火电机组的调差系数；
[0027]其中，K
Gi
为第i台火电机组的调差系数，K
pred i
为第i台火电机组的预测修正因子。
[0028]可选的，所述确定各所述火电机组的主蒸汽压力偏差，具体包括：
[0029]根据公式ΔP
t i
＝P
ti
‑
P
tset
计算火电机组的主蒸汽压力偏差；
[0030]其中，ΔP
t i
为主蒸汽压力偏差，P
ti
为火电机组第i时刻的主蒸汽压力，i＝1，2
…
m，P
tset
为主蒸汽压力设定值。
[0031]可选的，所述确定所述第一时刻和所述第二时刻之间的主蒸汽压力偏差变化率，具体包括：
[0032]根据公式计算第一时刻和第二时刻之间的主蒸汽压力偏差变化率；
[0033]其中，ΔP
t
C
i
为主蒸汽压力偏差变化率，ΔP
t i
(k)为第k时刻的主蒸汽压力偏差，ΔP
t i
(k
‑
1)为第k
‑
1时刻的主蒸汽压力偏差，Δt为第k时刻与第k
‑
1时刻之间的时间差。
[0034]本专利技术还提供了一种基于模糊控制的预测修正电网调频控制系统，包括：
[0035]频差获取模块，用于获取电力系统一次调频负荷扰动的频差；
[0036]预测修正因子计算模块，用于当所述频差小于零时，根据所述电力系统中各火电机组的主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率，采用修正因子预测模型，对各所述主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率下的火电机组的修正因子进行预测；所述修正因子预测模型为基于所述主蒸汽压力偏差的论域以及所述主蒸汽压力偏差变化率论域建立的模糊模型；
[0037]调差系数计算模块，用于根据各所述火电机组的预测修正因子，确定各所述火电机组的调差系数；
[0038]功率调整模块：用于基于各所述火电机组的调差系数，调整各所述火电机组的功率输出。
[0039]可选的，所述系统还包括：
[0040]主蒸汽压力获取模块，用于获取各火电机组的主蒸汽压力；
[0041]主蒸汽压力偏差计算模块，用于根据各所述火电机组的主蒸汽压力以及主蒸汽压力设定值，确定各所述火电机组的主蒸汽压力偏差；
[0042]主蒸汽压力偏差变化率计算模块，用于根据当前时刻和上一时刻的主蒸汽压力偏差，确定所述主蒸汽压力偏差变化率。
[0043]可选的，所述控制系统还包括模型构建模块，具体包括：
[0044]模糊均集确定单元，用于根据所述主蒸汽压力偏差的论域以及所述主蒸汽压力偏差变化率的论域，确定所述主蒸汽压力偏差的模糊均集和所述主蒸汽压力偏差变化率的模糊均集；所述主蒸汽压力偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法，其特征在于，包括：获取电力系统一次调频负荷扰动的频差；当所述频差小于零时，根据所述电力系统中各火电机组的主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率，采用修正因子预测模型，对各所述主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率下的火电机组的修正因子进行预测；所述修正因子预测模型为基于所述主蒸汽压力偏差的论域以及所述主蒸汽压力偏差变化率的论域建立的模糊模型；根据各所述火电机组的预测修正因子，确定各所述火电机组的调差系数；基于各所述火电机组的调差系数，调整各所述火电机组的功率输出。2.根据权利要求1所述的基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法，其特征在于，在获取电力系统一次调频负荷扰动的频差之后，还包括：获取各火电机组的主蒸汽压力；根据各所述火电机组的主蒸汽压力以及主蒸汽压力设定值，确定各所述火电机组的主蒸汽压力偏差；根据当前时刻和上一时刻的主蒸汽压力偏差，确定所述主蒸汽压力偏差变化率。3.根据权利要求1所述的基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法，其特征在于，所述调频控制方法还包括：采用模糊算法构建所述修正因子预测模型，具体包括：根据所述主蒸汽压力偏差的论域以及所述主蒸汽压力偏差变化率的论域，确定所述主蒸汽压力偏差的模糊均集和所述主蒸汽压力偏差变化率的模糊均集；所述主蒸汽压力偏差的模糊均集为A＝{NB1，NS1，ZO1，PS1，PB1}，所述主蒸汽压力偏差变化率的模糊均集为B＝{NB2，NS2，ZO2，PS2，PB2}；对输入的各所述火电机组的主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率进行模糊量化，确定各所述火电机组的主蒸汽压力偏差的模糊类型以及主蒸汽压力偏差变化率的模糊类型；根据所述主蒸汽压力偏差的模糊类型和所述主蒸汽压力偏差变化率的模糊类型，基于模糊控制规则，确定所述预测修正因子的模糊类型，所述预测修正因子的模糊类型包括NB、NS、ZO、PS和PB；采用重心法，对所述预测修正因子的模糊类型进行解模糊处理，确定所述主蒸汽压力偏差和主蒸汽压力偏差变化率下的火电机组的修正因子。4.根据权利要求3所述的基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法，其特征在于，所述对输入的各所述火电机组的主蒸汽压力偏差以及主蒸汽压力偏差变化率进行模糊量化，确定各所述火电机组的主蒸汽压力偏差的模糊类型以及主蒸汽压力偏差变化率的模糊类型，具体如下：根据确定所述火电机组的主蒸汽压力偏差的模糊类型；
其中，a1,a2,a3,a4为模糊函数参数，x1为输入的主蒸汽压力偏差，NB1表示负大、NS1表示负小、ZO1表示零、PS1表示正小，PB1表示正大；根据确定所述火电机组的主蒸汽压力偏差变化率的模糊类型；其中，b1,b2,b3,b4为模糊函数参数，x2为输入的主蒸汽压力偏差变化率，NB2表示负大、NS2表示负小、ZO2表示零、PS2表示正小，PB2表示正大。5.根据权利要求1所述的基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法，其特征在于，所述根据各所述火电机组的预测修正因子，确定各火电机组的调差系数，具体包括：根据公式K
Gi
＝
‑
20+K
pred i
计算各火电机组的调差系数；其中，K
Gi
为第i台火电机组的调差系数，K
pred i
为第i台火电机组的预测修正因子。6.根据权利要求2所述的基于模糊控制的预测修正电网调频控制方法，其特征在于，所述确定各所述火电机组的主蒸汽压...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪烽，逄亚蕾，陈磊，陈群，王玮，房方，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：