新型电力系统中异质调频机组分布式协同AGC方法研究

作     者：李忠文 柏宁宁 程志平 王义 随权 LI Zhongwen;BAI Ningning;CHENG Zhiping;WANG Yi;SUI Quan

作者机构：郑州大学电气与信息工程学院河南省郑州市450001 

出 版 物：《电网技术》 (Power System Technology)

年 卷 期：2024年第48卷第6期

页      面：2327-2335,I0023-I0025页

核心收录：

学科分类：0202[经济学-应用经济学] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(62273312) 河南省优秀青年科学基金项目(232300421094) 中国博士后科学基金面上资助项目(2022M712879) 郑州大学博士后科学基金项目(22120016) 

主　　题：负载频率控制 新型电力系统 分布式一致性 固定时间 自动发电控制 电力电子化 

摘      要：“双碳目标的实施加速了新型电力系统发展。然而,新型电力系统的转动惯量和调节能力逐渐难以适应复杂多变的负荷变化。因此,开发更高效、更快速的调频资源参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)已成为刻不容缓之事。但是,不同调频机组之间的异质性显著,包括机组模型、容量和响应速度的差异,这对AGC提出了挑战。为了提升异质调频资源参与AGC的性能,该文提出了一种分布式协同AGC方法。首先,基于分布式固定时间一致性理论提出了一种分布式固定时间区域控制偏差(area control error,ACE)发掘算法。随后,各AGC机组根据获取的ACE信息设计独立的PI控制器参与频率调节。在ACE调节的最后阶段,根据各机组出力的标幺值,设计了分布式固定时间功率均分控制器,控制低速AGC机组承担更多的功率调整量,从而释放高速AGC机组的容量并为下一轮AGC服务做好准备。通过对包含5种不同调频单元的两区域电力系统进行仿真研究,验证了所提分布式协同AGC方法的性能。结果表明,所提方法可以有效地提高系统的调频性能,且能够在设计的时间内实现期望的有功功率分配。