一种基于模型预测控制的频率响应集中控制方法
专利汇可以提供一种基于模型预测控制的频率响应集中控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及电 力 技术领域，尤其涉及一种基于模型预测控制的 频率 响应集中控制方法。包括：针对火 电机 组展开研究，使用解析方法描述互联 电网 中各区域机组频率响应动态过程、分析机组各模 块 的工作原理，搭建各机组调速器、 汽轮机 、发电机、PID 控制器 四个模块模型，得出各模块频率响应动态模型解析表达式；将现有频率响应控制由分散控制转变为集中控制；为将系统频率迅速恢复到额定值；采用模型预测控制依据集中控制输入 信号 实时计算机组 控制信号 ，调整模型预测控制器输出，调节调速器 阀 门 开度，改变机组出力。本发明在保证系统运行安全约束的前提下，提高系统拦截频率下降的能力，降低低频减载、解列等事故发生，提高大扰动下系统的频率稳定能力。，下面是一种基于模型预测控制的频率响应集中控制方法专利的具体信息内容。
1.一种基于模型预测控制的频率响应集中控制方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：针对火电机组展开研究，使用解析方法描述互联电网中各区域机组频率响应动态过程、分析机组各模块的工作原理，同时搭建各机组调速器、汽轮机、发电机、PID控制器四个模块模型，得出各模块频率响应动态模型解析表达式；
步骤2：将现有频率响应控制由分散控制转变为集中控制；集中控制下，为将系统频率迅速恢复到额定值；采用模型预测控制依据集中控制输入信号实时计算机组控制信号，调整模型预测控制器输出，进而调节调速器阀门开度，依据集中控制指令改变机组出力。
2.根据权利要求1所述的一种基于模型预测控制的频率响应集中控制方法，其特征是：
所述步骤包括：
在互联电网中，电网整体频率响应能力由区域内所有机组与负荷共同提供，是依据本地频差的反馈控制，具有自发性、连续性，属于事后控制方式；因系统内各机组出力受到本地频差的限制，不能在大扰动下充分发挥其频率响应能力，首先将现有频率响应控制由分散控制转变为集中控制，以为区域内各机组提供统一动作依据；
首先，使用解析方法描述互联电网中各区域机组频率响应动态过程，对区域i中各模块工作原理进行解析描述，对于单区域火电机组而言，包括调速器、汽轮机、发电机、PID控制器四个模块，其动态过程满足：
调速器：
式(1)中：i表示互联电网中区域；ΔPl.i为调速器输入；ui为模型预测控制器输出信号；
Tg,i为调速器时间常数；Rg,i为调差系数；ΔXt,i为调速器输出功率；
汽轮机：
式(2)中：i表示互联电网中区域；Tt,i为汽轮机时间常数；ΔXt,i为调速器输出功率；ΔPt,i为汽轮机输出功率；
发电机：
式(3)中：i表示互联电网中区域；Δfi为区域i的频差；Hi为系统惯性时间常数；Di为系统负荷阻尼系数；ΔPL.i为功率扰动；ΔPt,i为汽轮机输出功率；
区域i与区域j之间联络线功率满足：
式(4)中：Δfi、Δfj为区域i,j的频差；Ti,j为联络线功率同步系数；ΔPtie,i为联络线功率；
PID控制器输出满足：
式(5)中：kp,i为PID控制器比例系数；Bi为频率偏差系数；Hi为系统惯性时间常数；ΔPt,i为汽轮机输出功率；ΔPtie,i为联络线功率；ΔPL.i为功率扰动；ki,i为控制器积分系数；Di为系统负荷阻尼系数；Δfi、Δfj为区域i,j的频差；Ti,j为联络线功率同步系数；ΔPsp,i为PID控制器增量；
无论使用集中控制还是分散控制，上述模块均保持不变；其变化内容主要表现在调速器输入上，对于原有分散控制有:
式(6)中：Psp,i为PID控制器输出；Ri为调差系数；Δfi为区域i的频差；ΔPl.i为调速器输入；
对于本发明提出的集中控制有：
其中，i表示互联电网中区域，ΔPl.i为调速器输入，Ri为调差系数，Δfi为本地频差，Psp,i为PID控制器输出，Csingnal,i为集中控制输入信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于模型预测控制的频率响应集中控制方法，其特征是：
所述步骤包括：
因大扰动下，机组应时刻根据系统功率缺额调整具体出力，原有频率响应控制依据本地频差实时调整调速器阀门开度；在集中控制下，为将系统频率迅速恢复到额定值，采用模型预测控制依据集中控制输入信号实时计算控制信号，调整控制器输出，指导调速器阀门开度，改变机组出力；含模型预测控制的频率响应集中控制满足：
ui＝fi(Csignal,i) (8)；
式(8)中：ui为模型预测控制器输出信号,Csingnal,i为集中控制输入信号；ui为模型预测控制器输出信号；
式(9)中：ui为模型预测控制器输出信号,ΔPl.i为调速器输入，Psp,i为PID控制器输出。
一种基于模型预测控制的频率响应集中控制方法
技术领域
背景技术
发明内容
Di为系统负荷阻尼系数；Δfi、Δfj为区域i,j的频差；Ti,j为联络线功率同步系数；ΔPsp,i为PID控制器增量；
具体实施方式
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