【技术实现步骤摘要】
本公开涉及新能源控制领域，具体而言，涉及一种海上油气平台供电系统风光储集群调控方法以及装置。
技术介绍
1、考虑到当前新能源的快速发展，海上风电、漂浮式光伏日益普遍，在海上油气平台群接入风电光伏储能等新型能源、降低海上油气平台群碳排放和对燃气轮机的依赖具有重要意义。然而风光发电本身具有显著的随机性，海上气候多变，海上风电功率大、波动迅速，多变的气象也容易造成光伏发电随机性更加显著。且随着海上油气平台走向深海，愈加难以利用陆地电网能源，海上风光发电波动对平台集群供电稳定的影响更加显著，亟待解决。如何平抑海上风光发电波动对海上油气平台集群的影响、维持平台集群供电安全稳定运行是关键。然而随着新能源渗透率的提高，海上风光储等分布式能源数量众多，直接对分布式能源进行传统集中式统一协调控制，将对中央控制器产生极大的通信和计算压力，可靠性较低。因此，根据地理位置或能源类型将分布式能源划分为不同分布式能源集群，中央控制器对集群进行调度控制，集群内部一方面将自身状态反馈给中央控制器，一方面对内部分布式能源进行协调控制，完成上层的集群调度指令。
2、而原系统主要供电能源燃气轮机等本身自带一次、二次调频调压控制器，由于商业原因，第三方供应商常难以对其控制器进行修改，且频繁修改容易造成停工停产，产生严重经济损失。因此，一个较好的选择是，原燃气轮机以及其自身的控制系统不做更改，只对新接入的风光储集群设计额外的集群控制器进行调度控制即可。通过对风光储出力的控制，一方面可以有效应对平台增产扩容的需求，另一方面可降低燃气轮机的出力，甚至使其更多只承
3、现有技术关于集群控制方法，主要为以下两种方法：
4、第一种是直接设计集中式集群控制器，将集群等效为虚拟电源，集中式调度控制器基于自身的控制调度目标，对虚拟电源和燃气轮机出力进行统一调配。虚拟电源和燃气轮机则内部进行控制或协调控制，跟踪集中式调度控制指令。
5、第二种方法为仅为风光储集群设计集群控制，不考虑系统燃气轮机等原本发电设备和控制系统。集群控制器根据自身控制目标，电压或频率控制，对风光储集群功率进行调度，集群内部则同样使用协调控制，跟踪上层集群控制器的调度指令。
6、当前利用风光储逆变器型电源进行电压和频率支撑，大多模仿传统电力系统对电压无功控制(volt/var control,vvc)和有功频率控制(agc)分开设计。基于逆变器的电压频率支撑主要有以下两种方法：
7、方法一：在电压无功控制vvc中，控制器根据电压分布情况，设计包含损耗、电压偏差的目标函数，在线路潮流模型和各种物理约束下，基于粒子群等启发式优化方法，对目标函数进行优化，求解出各个逆变器的最优无功功率。下层逆变器则只需跟踪vvc发出的无功功率指令即可，进而可缓解或消除系统电压越限问题，改善各个母线节点电压质量，降低系统损耗。
8、方法二：基于风光储逆变器的有功支撑调节控制agc下，通常首先在逆变器自身控制中使用虚拟同步机技术(virtual synchronous generator,vsg)，模拟同步发电机的频率特性，进而使风光储集群逆变器自身具有一定的虚拟惯性，可提供快速频率响应服务。同理，根据功率平衡、损耗以及发电成本关系，常设计基于优化的有功出力分配控制，对各个逆变器和燃气轮机进行有功出力进行调节。
9、然而，当前针对风光储集群接入油气平台的集群控制技术，主要技术为设计集中式集群控制器，对系统各个集群，包括风光储集群、燃气轮机等设备进行统一调控。当前针对风光储集群更多只是有功出力，较少考虑风光储变换器无功容量的利用。且当前方法由于需要直接对燃气轮机进行控制，需要对燃气轮机控制进行修改，且需要知道具体的控制参数，可能需要燃气轮机的国外厂家配合，难度较大。在对风光储和新控制的安装调试期间容易造成系统供电中断、停工停产，对油气平台造成大量经济损失。
10、而常用方法通常只考虑系统稳态电压和功率平衡约束，未考虑系统电压调节过程和机电暂态频率的波动。由于海上油气平台负荷对供电系统的电压和频率要求均很高，因此，传统的调控方法未对电压和频率暂态调节过程进行优化，可能难以满足油气平台对供电质量高可靠性和高稳定性的要求。
11、而对风光储逆变器型电源的利用，则大多是没有聚合而是对逆变器进行直接控制，对母线进行电压或频率支撑控制。该方法更适用于数量少、容量大的逆变器电源，若直接应用于大量分布式电源上则对通信、计算要求很高，成本高、可靠性低，不适合风光储大规模接入油气平台时部署使用。
12、因此，需要一种或多种方法解决上述问题。
13、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本公开的目的在于提供一种海上油气平台供电系统风光储集群调控方法以及装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
2、根据本公开的一个方面，提供一种海上油气平台供电系统风光储集群调控方法，包括：
3、基于海上油气平台供电系统，建立风光储集群控制器的整体目标函数；
4、基于所述整体目标函数，对所述海上油气平台供电系统的各部分分别建立机理-数据融合模型；
5、对所述海上油气平台供电系统的各部分的机理-数据融合模型进行分析，生成所述海上油气平台供电系统的各部分的机理-数据融合模型的运行成本及运行约束条件；
6、根据所述海上油气平台供电系统的各部分的机理-数据融合模型、运行成本及运行约束条件，基于二阶锥规划对所述整体目标函数进行最小化优化，生成优化结果，基于所述优化结果生成风光储集群控制器的功率调控指令，以所述功率调控指令完成对所述海上油气平台供电系统的风光储集群调控。
7、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
8、基于海上油气平台供电系统，建立降低电压，频率波动，提高新能源消纳率，电压、频率波动以及风光储集群和燃机的发电运行成本最小化的集群控制器的整体目标函数。
9、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法中风光储集群控制器的整体目标函数为：
10、
11、ci＝cess,i+cgas,i
12、f:频率，fnom:额定频率，wf:频率偏差权重，ui:电压，unom:额定电压，wu:电压偏差权重，ci:节点i发电运行总成本，为节点i储能发电成本cess,i和燃气轮机发电成本cgas,i之和，忽略风电和光伏的发电成本。
13、在本公开的一种示例性实施例中，基于所述整体目标函数，对所述海上油气平台供电系统的各部分分别建立机理-数据融合模型还包括：
14、建立含同步机或虚拟同步机的互联系统有功-频率多机聚合频率响应模型；
15、建立含柔性互联变换器的集群间潮流互联互动模型；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上油气平台供电系统风光储集群调控方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法中风光储集群控制器的整体目标函数为：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，基于所述整体目标函数，对所述海上油气平台供电系统的各部分分别建立机理-数据融合模型还包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种海上油气平台供电系统风光储集群调控装置，其特征在于，所述装置包括：
【技术特征摘要】
1.一种海上油气平台供电系统风光储集群调控方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法中风光储集群控制器的整体目标函数为：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，基于所述整体目标函数，对所述海上油气平台...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡长斌，李学成，罗珊娜，朴政国，景柳铭，陆珩，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：
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