【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型电力系统，具体涉及一种发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
1、风、光等新能源具有强随机波动特性，其大规模接入将加剧电力系统源荷实时平衡的难度，威胁系统频率稳定。为维持电力系统的频率稳定，需要更多优质调频资源参与自动发电控制(automatic generation control,agc)。传统agc方法无法兼顾频率调节性能和经济性。此外，由于发电机组存在响应延迟、爬坡约束和可调容量约束等限制条件，相邻控制区间之间相互耦合，当前控制区间信号势必会对下一控制区间造成影响，传统agc控制方法难以满足频率调节需求。近年来也提出了一些基于模型预测控制的agc控制方法，如：【唐早，刘佳，等.基于随机模型预测控制的火电-储能两阶段协同调频控制模型.电力系统自动化，2023，47(3)：86-94.】、【junqiang he，changli shi，member,ieee,tongzhen wei,and dongqiang jia.stochastic model predictive control of hybrid energystorage for improving agc performance of thermal generators.ieee transactionson smart grid,vol.13,no.1,january 2022】等，然而这些方法通常存在以下问题：
2、1)仅以调频性能或经济性为目标函数；
3、2)预测
4、3)未考虑系统中难以获取的状态信息。
5、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
1、专利技术的目的使针对现有技术的不足，从而提供了一种发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法、系统、装置及存储介质，兼顾新型电力系统的频率稳定性和调度经济性。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、本专利技术第一方面提供一种发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法，包括以下步骤：
4、在进行各个控制区域的二次调频控制时，将调频性能和异质电源参与能量-调频市场的调度成本作为优化控制的目标函数；
5、考虑到异质电源参与能量-调频市场经济性目标与系统快速频率响应需求的相互矛盾，以及agc相邻控制区间之间的相互耦合，设计一种分布式自适应模型行预测控制方法，使各个控制区域根据系统状态自适应调整目标函数，以兼顾agc系统的经济性和调频性能；
6、为实时获取控制区域内的状态信息，设计一种改进滑模观测方法，为分布式自适应模型行预测控制方法提供agc系统内难以获取的状态变量信息。
7、基于上述，优化控制的目标函数根据以下步骤建立：
8、1)建立两区域互联agc动态模型，包括以下步骤：
9、1-1)首先建立两区域互联agc系统的动态频率方程
10、
11、
12、εi＝βiδfi+δptie,i
13、其中，hi和di分别为区域i中的系统惯性常数和系统阻尼系数；t12为区域间功率交换系数；ptie和pid为区域间联络线交换功率和负载功率；εi和βi表示区域i中的区域控制偏差信号和区域控制偏差系数；和分别表示控制区域内异质调频机组的有功功率输出，上标cf、lng、hy、pv和wt分别代表火电机组、lng、水电机组、光伏和风电机组；
14、1-2)建立控制区域内发电机组的动态响应模型
15、
16、
17、
18、
19、
20、
21、
22、
23、其中，分别表示火电机组、lng、水电机组的二次频率控制指令，ri表示一次控制的下垂系数，和分别表示火电机组、lng、水电机组的调速器输出功率，t1-coal、t1-lng、t1-hy和t2-coal、t2-lng和t2-hy为火电机组、液态天然气机组、水电机组的频率响应时间常数，tpv和twt为光伏和风电机组的响应时间常数，pcpv和pcwt表示光伏和风电机组收到的二次频率控制指令；
24、2)建立两区域互联系统状态空间模型，包括以下步骤：
25、2-1)建立两区域互联系统状态空间模型
26、
27、其中，xi、ui、wi、yi分别为控制区域i的状态变量、控制变量、扰动变量和输出变量，ai、bi、fi、ci分别为区域i对应的状态矩阵、控制矩阵、扰动矩阵和输出矩阵，aij和bij为区域i与区域j之间的状态交互矩阵和输入交互矩阵；
28、2-2)状态变量xi、输出变量yi和控制变量ui定义为
29、
30、yi＝βiδfi+δptie,i+x
31、
32、其中，xi为区域i中ace信号的积分值；
33、2-3)定义状态矩阵ai、控制矩阵bi、扰动矩阵fi和输出矩阵ci为：
34、
35、
36、
37、ci＝[0 0 0 0 0 0 0 0b 1impc]
38、状态交互矩阵aij的第10行第9列的元素为-2πt12，其余元素均为0；控制交互矩阵bij的元素均为0；
39、3)设计发电机组参与辅助服务市场和频率调节的多目标函数，包括以下步骤：
40、3-1)设计基于绩效的调频费用计算方法
41、
42、3-2)机组i的性能指标定义为：
43、
44、
45、
46、
47、其中，和机组i的延迟时间常数、agc调度信号输入和机组输出功率；和分别为机组响应速度得分、机组响应延迟时间得分和机组调节精度得分；μ1、μ2和μ3为权重系数；δpirate为机组i的最大爬坡速率，为区域内所有机组平均爬坡速率；δpiagc表示机组i的自动发电控制指令；
48、3-3)机组i的调频里程定义为：
49、
50、3-4)设计机组参与能量市场的计算方法：
51、
52、其中，和为日前和实时的节点边际价格，为日前市场的预定能源输出功率，δt为每个控制间隔的执行周期；n和m分别为控制区域内总发电机个数和总调度间隔次数；
53、3-5)设计发电机组参与辅助服务市场和频率调节的多目标函数：
54、min{δfi，tpi}
55、
56、基于上述，设计分布式自适应模型预测控制方法，包括如下步骤：
57、4-1)模型离散化处理：
58、
59、其中，xi(k)、ui(k)、wi(k)、yi(k)分别为离散后k时刻控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法，其特征在于，优化控制的目标函数根据以下步骤建立：
3.根据权利要求2所述的发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法，其特征在于，设计分布式自适应模型预测控制方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法，其特征在于，设计改进滑模观测方法，为分布式自适应模型预测控制方法提供难以获取的状态信息，包括如下步骤：
5.一种发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制系统，其特征在于，包括：
6.一种发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制装置，包括：
7.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法。
【技术特征摘要】
1.一种发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法，其特征在于，优化控制的目标函数根据以下步骤建立：
3.根据权利要求2所述的发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制方法，其特征在于，设计分布式自适应模型预测控制方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的发电机组自适应参与辅助服务市场的自动发电控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：李忠文，柏宁宁，程志平，王义，随权，王要强，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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