(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211036541.0 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 国网江西省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 330096 江西省南昌市青山湖区民营 科技园民强路8 8号 申请人 国家电网有限公司 　东南大学 (72)发明人 曾伟　窦晓波　陈拓新　熊俊杰　 辛建波　余侃胜　赵伟哲　李佳　 (74)专利代理 机构 南昌丰择知识产权代理事务 所(普通合伙) 36137 专利代理师 吴称生 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01)H02J 3/24(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种考虑不确定性延迟的风光水火储联合 二次调频 方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑不确定性延迟的风 光水火储联合二次调频方法， 包括如下步骤： 建 立设备模型； 建立联络线及频率响应模型； 建立 状态空间方程模型； 进行系统延迟边际计算； 建 立线性矩阵不等式； 基于电网状态， 进行鲁棒控 制律求解； 并建立鲁棒控制器， 传输控制指令给 风光水火储电站。 本发明的有益效果是： 采用上 述方案后， 本发 明可用于针对新能源场站接入和 负荷功率的不确定性波动以及新能源参与二次 调频过程中存在的通信延 迟等对系统频率调节， 有效降低其变化对新能源机组参与电网二次调 频的影响， 整体提高系统调频性能。 权利要求书5页 说明书11页 附图1页 CN 115149580 A 2022.10.04 CN 115149580 A 1.一种考虑不确定性延迟的风光水火储联合二次调频方法， 其特征在于： 建立系统的 二次调频状态空间模型并对系统的边 际延迟进行定义， 通过设置计及延迟的鲁棒性能指 标， 可有效增强系统调频的抗延迟鲁棒 性能； 包括如下步骤： 步骤1， 建立 风光水火储各设备的调频模型； 步骤2， 建立联络线及频率响应模型； 步骤3， 综合 步骤1和步骤2， 建立计及延迟的调频状态空间方程模型； 步骤4， 进行系统延迟边际计算； 步骤5， 设置计及延迟的鲁棒 性能指标， 并建立线性矩阵不 等式； 步骤6， 基于电网状态， 进行鲁棒控制律求解； 并建立鲁棒控制器， 传输控制指令给风光 水火储电站。 2.根据权利要求1所述的一种考虑不确定性延迟的风光水火储联合二次调频方法， 其 特征在于： 步骤1中， 设备模型 具体为： 水电火电机组模型， 包 含: 调速器模型： （1） 式中， ΔPgi为区域i火电机组调 速器调节阀位置变化量， s为微分算子， Tgi为区域i火电 机组调速器时间常数， αGi为区域i火电机组功率信号分配系数， Δ Pci为区域i系统控制信 号，Rgi为区域i火电机组下垂系数， Δ fi为区域i的频率， Δ uGi为火电机组控制信号； 涡轮机模型： （2） 式中， ΔPmi为区域火电机组输出功率变化量， s为微分算子， Tchi为区域i火电机组涡轮 机时间常数， Δ Pgi为区域i火电机组调速器调节阀位置变化 量； 对于风电场站模型采用变速风电机组参与系统频率调节， 简化模型表述如下： （3） 式中，s为微分算子， 表示区域 i风机转子转速变化量， Jti为区域i风机的综合惯性 系数，Ngi为区域i风机齿轮箱比率， 表示区域 i风机桨距角变化量， Δ uWi表示区域i风电 场站控制信号， αWi为区域i风电场站功率信号分配系数， Δ Pci为区域i系统控制信号， Δ vmi 为区域i的风速变化 量； 其中， 可以表示如下： （4） 式中，s为微分算子， Tgi表示区域 i风机机械转矩， 和Kii表示区域 i风机PI控制器比权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115149580 A 2例和积分系数， Kci表示修正系数， 表示区域 i风机发电机转速变化 量； 采用光伏电站有功削减参与系统频率调节， 将光伏电站等效为一阶惯性环节， 其动态 响应模型如下： （5） 式中， ΔPPVi为区域i光伏电站输出有功功率变化量， s为微分算子， TPVi为区域i光伏场 站响应时间常数， Δ uPVi表示区域 i光伏场站控制信号， αPVi为区域i光伏场站功率信号分配 系数， ΔPci为区域i系统控制信号； 对于储能电站， 将储能电站中的传递 函数等效为 一阶惯性环 节如下： （6） 式中， ΔPBESSi为区域i储能电站输 出有功功率变化量， s为微分算子， TBESSi表示储能电站 响应时间常数， Δ uBi为区域i储能电站控制信号， αBi为储能电站功 率信号分配系数， Δ Pci为 区域i系统控制信号； 储能电池的荷电状态 SOC的运行状态与调控能力， 采用安时积分法估计储能单元的荷 电状态SOC， 计算公式为： （7） 式中，SOCi(t)表示t时刻储能电站的荷电状态 SOC，SOC0i为储能电站初始荷电状态 SOC， 为储能电站的功率损耗系数， PBESSi为区域i储能电站输出有功功率， Ecap,i为区域i储能电 站额定容 量。 3.根据权利要求2所述的一种考虑不确定性延迟的风光水火储联合二次调频方法， 其 特征在于： 步骤2中， 在建立各设备调频模型之后， 建立联络线模型如下： （8） 式中， ΔPtie,i为注入区域i的总联络线功率， N为区域数 目， ΔPtie,ij为区域i和j的互联 联络线功率， s为微分算子， Tij为区域i和区域j互联增益， Δfi和Δfj分别为区域 i和j的频 率， ΔACEi为区域控制误差， 为频率偏差因子， Δ Pci为区域i系统控制信号， 为区域i通 信延迟；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115149580 A 3