CN110350592A - 一种快速频率响应功率控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速频率响应功率控制系统及方法，当微电网实时频率与标准频率产生偏差时，对微电网进行快速频率响应控制。首先根据AGC（自动发电控制）指令值与频率偏差量计算总功率目标值；其次根据总功率目标值与总功率测量值的偏差，通过前馈与反馈控制算法计算修正总功率目标值；最后将总功率目标值分配至各个新能源设备，光伏逆变器或风机。本发明使用新能源设备的实时功率作为前馈量，使用前馈控制算法修正总功率目标值，进一步提高系统的响应速度。

Description

一种快速频率响应功率控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种快速频率响应功率控制系统及方法，属于新能源发电、微电网技术领域。

背景技术

随着电力系统的发展和对清洁能源需求的逐步增加，新能源场站的装机容量也随之增加。至今，西北电网新能源装机已达到西北调度口径装机容量的34.55％，成为网内第二大装机电源，装机容量及占比均位居六大区域电网第一，具有转动惯量的常规水、火电机组开机比例逐步下降。这一发展为促进西北社会经济发展、奉献清洁电力、减少环境污染做出了重要贡献。

目前，新能源场站功率控制系统一般采用AGC(Automatic Generation Control，自动发电控制)，使场站并网点输出的实时有功功率与调度相等，但新能源不具备快速频率响应能力，随着新能源占比逐步增加，电网频率控制特性的结构性困境日趋明显。新能源场站快速频率响应控制技术能够大幅提高电网对新能源的消纳能力，为特高压跨区直流大功率输电方式下的频率安全性提供可靠技术保障，是保障新能源高占比形态下西北电网安全稳定运行的重要技术，对促进西北区域新能源持续健康发展具有重要意义。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种快速频率响应功率控制系统及方法，该算法应用于新能源场站能量管理系统中。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种快速频率响应功率控制系统及方法

一种快速频率响应功率控制方法，包括如下步骤：

步骤1：获取AGC指令值，检测并网点实时频率f，并通过功率测量装置测量并网点，获取总功率测量值P_测量；

步骤2：计算实时频率f与标准频率50Hz偏差值，若当前并网点实时频率高于标准频率且偏差值超出设定范围时，此时AGC指令值如果高于上一次AGC指令值，则闭锁该次AGC指令值，执行闭锁AGC反向指令，选取上一个未闭锁的AGC指令值；若当前并网点实时频率低于标准频率且偏差值超出设定范围时，此时AGC指令值如果低于上一次AGC指令值，则闭锁该次AGC指令值，执行闭锁AGC反向指令，选取上一个未闭锁的AGC指令值；

步骤3：如果偏差值未超过设定死区值，则认为系统不需要进行快速频率响应控制；如果偏差超过设定死区值，则认为系统需要进行快速频率响应控制；

步骤4：根据AGC指令值与偏差量计算功率初值和下垂功率值，并根据功率初值和下垂功率值计算总功率目标值；

步骤5：获取总功率目标值与功率输出设备的实时功率，通过前馈与反馈控制算法修正总功率目标值；

步骤6：将修正后的总功率目标值视为总功率输出值，分配至各个功率输出设备，由功率输出设备将功率实际输出至新能源场站。

作为优选方案，所述死区值实时频率满足,风电49.9Hz＜f＜50.1Hz，光伏49.94Hz＜f＜50.06Hz。

作为优选方案，所述步骤4，包含以下步骤：

4.1计算功率初值P₀，根据步骤2中的判断，当执行闭锁AGC反向指令时，功率初值P₀取值为上一个未闭锁的AGC指令值，否则功率初值P₀取值为该次AGC指令值；

4.2判断场景为光伏还是风电，按照国网要求设置新能源快速频率响应调差率δ％；

4.3定义下垂功率值其中：f_d为快速频率响应死区；f_n为系统额定频率；P_N为额定功率；δ％为新能源快速频率响应调差率；f为并网点实时频率；

4.4判断△P是否在区间[-0.1P_N，0.1P_N]之内，如果超过区间范围则取边界值，即若△P＞0.1P_N时，令△P＝0.1P_N；若△P＜-0.1P_N时，令△P＝-0.1P_N；

4.5定义总功率目标值P的计算公式为：P＝P₀+△P，其中；P₀为有功功率初值，△P为下垂功率值；

4.6计算输出限幅的最小值P_min＝min(P₀ 0.1P_N)；

4.7如果总功率目标值P不在区间[P_min，P_N]之内，则取边界值，即若P＞P_N时，令P＝P_N；若P＜P_min时，令P＝P_min。

作为优选方案，所述新能源快速频率响应调差率，风电场调差率为2％，光伏电站调差率为3％；

所述快速频率响应死区值：

当场景为风电，并网点实时频率f＞50.1Hz时，死区频率f_d＝50.1Hz；

当场景为风电，并网点实时频率f＜49.9Hz时，死区频率f_d＝49.9Hz；

当场景为光伏，并网点实时频率f＞50.06Hz时，死区频率f_d＝50.06Hz；

当场景为光伏，并网点实时频率f＜49.94Hz时，死区频率f_d＝49.94Hz；

其余情况下，令f_d＝f。

作为优选方案，所述步骤5，包括如下步骤：

5.1将功率初值P₀与下垂功率值△P代入，使用总功率目标值P作为前馈量，采用前馈控制算法，获取总功率输出值的前馈分量P_目标值；前馈分量的计算方式为：P_目标值＝K_F1(P₀+△P)，K_F1为前馈的比例系数；

5.2根据总功率目标值与总功率测量值的偏差，采用PID反馈控制算法计算总功率目标值的第二修正值P_PID修正值；计算公式为：

P_PID修正值＝K_P[e(k)-e(k-1)]+K_Ie(k)+K_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

其中，e(k)为第k次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，e(k-1)为第k-1次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，e(k-2)第k-2次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，Kp、K_I、K_D分别为比例系数、积分系数、微分系数；

5.3使用新能源设备的实时功率变化量ΔP_实时作为前馈量，采用前馈控制算法计算总功率目标值的第三修正值P_{设备修正值}；计算方式为：P_{设备修正值}＝K_F2ΔP_实时，K_F2为前馈的比例系数；

5.4经过补偿后的总功率输出值为P_输出值＝P_目标值+P_PID修正值+P_{设备修正值}。

作为优选方案，所述步骤6，包括如下步骤：

6.1判断设备的输出能力：对所有设备近两次输出进行记录，如果上次对设备下发增加功率输出的命令，但设备未能正确增加输出功率，则认为此时设备输出能力受限；

6.2分配输出功率任务：将总功率输出值P_输出值，分配至所有输出能力未受限的输出设备中，光伏电站采用按额定容量均分的算法进行功率分配；风电场根据实时的风机功率上下限进行功率分配。

一种快速频率响应功率控制系统，包括：频率响应计算模块、功率初值生成模块、功率偏差补偿模块、功率分配计算模块、风/光可调状态判别模块；

所述功率初值生成模块：用于当并网点实时频率与标准频率的偏差未超出设定范围时，功率初值等于AGC指令值；当并网点实时功率与标准频率的偏差超出设定范围时，若闭锁AGC指令值，则功率初值等于最近一次未闭锁的AGC指令值；

所述频率响应计算模块：用于根据现有的各项参数，f_d、f_N、P_N、δ％及实时频率f、功率初值P₀，根据公式计算下垂功率值△P；总功率目标值P＝P₀+△P；

所述功率偏差补偿模块：用于将上述功率初值P₀与下垂功率值△P代入，使用总功率目标值P作为前馈量，采用前馈控制算法，获取总功率输出值的前馈分量P_目标值；

根据总功率目标值与总功率测量值的偏差e(k)，采用PID反馈控制算法计算总功率目标值的修正值P_PID修正值；公式为：

P_PID修正值＝K_P[e(k)-e(k-1)]+K_Ie(k)+K_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

其中，e(k)为第k次计算时总功率目标值与总功率测量值P_测量的偏差，Kp、K_I、K_D分别为比例系数、积分系数、微分系数；

使用新能源设备的实时功率变化量作为前馈量，采用前馈控制算法计算总功率目标值的修正值P_{设备修正值}；

经过补偿后的总功率输出值P_输出值＝P_目标值+P_PID修正值+P_{设备修正值}；

所述可调状态判别模块：如上次调节命令能够有效启用，则视为设备可调；

所述功率分配计算模块：将P_输出值分配至可调设备中，通过功率输出设备将计算结果进行实际输出。

有益效果：本发明提供的一种快速频率响应功率控制系统及方法，针对新能源场站的运行现状，进行快速频率响应控制功能的扩展。获取新能源场站能量管理系统综合调度下发的AGC指令，采集本地并网点频率，计算频率偏差，形成新能源场站的并网点有功功率控制目标，分配功率、统一协调控制新能源场站中的所有相关设备，使新能源场站并网点的有功功率具有与同步发电机一次调频相类似的快速频率响应特性，同时最大限度地满足调度端的AGC控制指令。本发明使用新能源设备的实时功率作为前馈量，使用前馈控制算法修正总功率目标值，进一步提高系统的响应速度。

附图说明

图1为发明算法流程图。

图2为风电场快速频率响应有功-频率下垂特性示意图。

图3为光伏电站快速频率响应有功-频率下垂特性示意图。

图4为快速频率响应频率阶跃扰动过程调节示意图。

图5为控制逻辑架构。

图6为功率初值算法。

图7为下垂功率算法。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种快速频率响应功率控制方法，包括如下步骤：

步骤1：获取AGC指令值，检测并网点实时频率f，并通过功率测量装置测量并网点，获取总功率测量值P_测量；

步骤2：计算实时频率f与标准频率50Hz偏差值，若当前并网点实时频率高于标准频率且偏差值超出设定范围时，应当降低实际功率以降低频率，此时AGC指令值如果高于上一次AGC指令值，则闭锁该次AGC指令值，执行闭锁AGC反向指令，选取上一个未闭锁的AGC指令值；若当前并网点实时频率低于标准频率且偏差值超出设定范围时，应当提高实际功率以提高频率，此时AGC指令值如果低于上一次AGC指令值，则闭锁该次AGC指令值，执行闭锁AGC反向指令，选取上一个未闭锁的AGC指令值；

如图2-3所示，步骤3：如果偏差值未超过设定死区值(风电场站0.1Hz，光伏场站0.06Hz)，既实时频率满足风电49.9Hz＜f＜50.1Hz，光伏49.94Hz＜f＜50.06Hz，则认为系统不需要进行快速频率响应控制，步骤4中的下垂功率值为0；如果偏差超过设定死区值，则认为系统需要进行快速频率响应控制；

步骤4：根据AGC指令值与偏差量计算功率初值和下垂功率值，并根据功率初值和下垂功率值计算总功率目标值；

步骤5：获取总功率目标值与功率输出设备的实时功率，通过前馈与反馈控制算法修正总功率目标值；

步骤6：将修正后的总功率目标值视为总功率输出值，分配至各个功率输出设备，由功率输出设备将功率实际输出至新能源场站，自此该次快速频率响应功率控制实现了功率的控制输出，该次算法的操作全部完成。

所述步骤4中，包含以下步骤：

如图6所示，4.1计算功率初值P₀，方法为：根据步骤2中的判断，当执行闭锁AGC反向指令时，功率初值P₀取值为上一个未闭锁的AGC指令值，否则功率初值P₀取值为该次AGC指令值；

如图7所示，4.2判断场景为光伏还是风电，按照国网要求设置新能源快速频率响应调差率δ％。按目前国网标准下，风电场调差率为2％，光伏电站调差率为3％；

4.3定义下垂功率值其中：f_d为快速频率响应死区；f_n为系统额定频率；P_N为额定功率；δ％为新能源快速频率响应调差率；f为并网点实时频率。根据步骤3可知：

当场景为风电，并网点实时频率f＞50.1Hz时，死区频率f_d＝50.1Hz；

当场景为风电，并网点实时频率f＜49.9Hz时，死区频率f_d＝49.9Hz；

当场景为光伏，并网点实时频率f＞50.06Hz时，死区频率f_d＝50.06Hz；

当场景为光伏，并网点实时频率f＜49.94Hz时，死区频率f_d＝49.94Hz；

其余情况下，令f_d＝f，由此计算出快速频率响应死区值f_d。

4.4判断△P是否在区间[-0.1P_N，0.1P_N]之内，如果超过区间范围则取边界值，即若△P＞0.1P_N时，令△P＝0.1P_N；若△P＜-0.1P_N时，令△P＝-0.1P_N；

4.5定义总功率目标值P的计算公式为：P＝P₀+△P，其中；P₀为有功功率初值，△P为下垂功率值。

4.6计算输出限幅的最小值P_min＝min(P₀ 0.1P_N)，即额定功率的十分之一与功率初值的较小值；

4.7如果总功率目标值P不在区间[P_min，P_N]之内，则取边界值，即若P＞P_N时，令P＝P_N；若P＜P_min时，令P＝P_min。

如图4所示，步骤5中，通过前馈与反馈控制算法得到目标修正值，包括如下步骤：

5.1将功率初值P₀与下垂功率值△P代入，使用总功率目标值P作为前馈量，采用前馈控制算法，获取总功率输出值的前馈分量P_目标值。不考虑时变特性，前馈分量的计算方式为：P_目标值＝K_F1(P₀+△P)，K_F1为前馈的比例系数。

5.2根据总功率目标值与总功率测量值的偏差，采用PID反馈控制算法计算总功率目标值的第二修正值P_PID修正值。为便于计算实现，使用离散增量式PID进行修正值的计算，计算公式为：

P_PID修正值＝K_P[e(k)-e(k-1)]+K_Ie(k)+K_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

其中，e(k)为第k次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，e(k-1)为第k-1次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，e(k-2)第k-2次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，Kp、K_I、K_D分别为比例系数、积分系数、微分系数。

5.3新能源设备受实际环境影响(如风速、风向、光照等)，可能出现输出功率变化等问题，因此使用新能源设备的实时功率变化量ΔP_实时作为前馈量，采用前馈控制算法计算总功率目标值的第三修正值P_{设备修正值}。不考虑时变特性，第三修正值的计算方式为：P_{设备修正值}＝K_F2ΔP_实时，K_F2为前馈的比例系数。

5.4根据工程需求酌情整定上述各项参数，可分别计算出P_目标值、P_PID修正值、P_{设备修正值}三项功率值。经过补偿后的总功率输出值为P_输出值＝P_目标值+P_PID修正值+P_设备修正。_值

步骤6中，将补偿后的总功率输出值分配至所有功率输出设备，包括以下步骤：

6.1判断设备的输出能力：功率输出设备受限于设备所处位置的光照、风速等情况，可能出现部分设备在某一时刻无法全功率输出，因此本该分配至该设备的功率输出任务应当及时分配至其他有输出能力的设备。判断输出能力的方法为：对所有设备近两次输出进行记录，如果上次对设备下发增加功率输出的命令，但设备未能正确增加输出功率，则认为此时设备输出能力受限。

6.2分配输出功率任务：将总功率输出值P_输出值，按照6.1所述的输出能力，分配至所有输出能力未受限的输出设备中，实现总功率的实际输出。

一种快速频率响应功率控制系统，具体如下：

1、功能描述：

新能源(风电场、光伏发电站)场站利用相应的有功控制系统、单机或加装独立控制装置完成有功与频率下垂特性控制，使其在并网点具备参与电网频率快速调整能力。

新能源场站快速频率响应有功与频率下垂特性通过设定频率与有功功率折线函数为：

其中：f_d为快速频率响应死区；f_N为系统额定频率；P_N为额定功率；δ％为新能源快速频率响应调差率；P₀为有功功率初值；f为并网点实时功率，P为总功率目标值。

根据上述曲线制定功率目标，通过本发明所述的快速频率响应控制方法，可将功率迅速调节至功率目标值。

2、控制逻辑架构：

快速频率响应功率控制系统，包括：频率响应计算模块、功率初值生成模块、功率偏差补偿模块、功率分配计算模块、风/光可调状态判别模块组成，具体如图5所示：

3、总功率目标值计算方法

总功率目标值是新能源场站所有设备输出功率之和的目标值，其计算过程主要通过功率初值生成模块、频率响应计算模块。功率初值信息由新能源场站AGC系统接收调度下发的AGC功率指令，经计算后获得功率初值。频率响应计算模块根据并网点频率偏差，计算下垂功率。

根据下垂功率及功率初值可算得总功率目标值。

3.1功率初值生成模块：

当并网点实时频率与标准频率的偏差未超出设定范围时，功率初值等于AGC指令值；当并网点实时功率与标准频率的偏差超出设定范围时，若闭锁AGC指令值，则功率初值等于最近一次未闭锁的AGC指令值。

3.2频率响应计算模块：

根据现有的各项参数(f_d、f_N、P_N、δ％)及实时频率f、功率初值P₀，根据公式计算下垂功率值△P。

总功率目标值P＝P₀+△P。

4、功率偏差补偿模块：

将上述功率初值P₀与下垂功率值△P代入，使用总功率目标值P作为前馈量，采用前馈控制算法，获取总功率输出值的前馈分量P_目标值。

根据总功率目标值与总功率测量值的偏差e(k)，采用PID反馈控制算法计算总功率目标值的修正值P_PID修正值。公式为：

P_PID修正值＝K_P[e(k)-e(k-1)]+K_Ie(k)+K_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

其中，e(k)为第k次计算时总功率目标值与总功率测量值P_测量的偏差，Kp、K_I、K_D分别为比例系数、积分系数、微分系数。

新能源功率输出设备受实际环境影响(如风速、风向、光照等)，可能出现输出功率变化等问题，使用新能源设备的实时功率变化量作为前馈量，采用前馈控制算法计算总功率目标值的修正值P_{设备修正值}。

经过补偿后的总功率输出值P_输出值＝P_目标值+P_PID修正值+P_{设备修正值}。

5、可调状态判别模块：

考虑到新能源功率输出设备受实际环境影响(如风速、风向、光照等)，可能导致当前设备无法调节至设定值(如在多云情况下光伏逆变器功率可能达不到额定值)。因此先判断当前所有新能源设备是否能够进行调节。

本发明采用对所有设备进行判别，如上次调节命令能够有效启用，即设备的输出功率按照上次调节命令的命令方向移动，则视为设备可调。

6、功率分配计算模块：

将P_输出值分配至可调设备中，通过功率输出设备将计算结果进行实际输出，以实现功率控制的目的。

对所有可调设备，进行功率分配，分配整体按照均分原则，考虑各设备的功率输出控制精度，按照设备功率输出精度由低到高进行此次功率分配。

6.1光伏电站功率分配

光伏电站采用按额定容量均分的算法进行功率分配。

6.2风电场功率分配

风机设备根据现场的实时风力、风向等自然时变因素，其调节范围存在上下限。风电场根据实时的风机功率上下限进行功率分配，保证各风机出力比例相似。

至此该次快速频率响应功率控制完成。

综上所述，本发明具体实施实例能够实现以下有益效果：

第一、本发明可以实现快速检测新能源微电网场站的频率变化，并通过下垂控制及时调整输出频率，以保证并网点频率处于安全范围内。

第二、本发明通过前馈与反馈控制控制算法，能够稳定调节系统的输出频率，调节过程中产生的振荡小、安全性好。

第三、本发明使用功率输出设备的实时输出功率作为前馈量，能够提升系统自身的响应效率，同时减少因外界环境改变导致的输出波动，提高微电网的电能质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种快速频率响应功率控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：获取AGC指令值，检测并网点实时频率f，并通过功率测量装置测量并网点，获取总功率测量值P_测量；

步骤2：计算实时频率f与标准频率50Hz偏差值，若当前并网点实时频率高于标准频率且偏差值超出设定范围时，此时AGC指令值如果高于上一次AGC指令值，则闭锁该次AGC指令值，执行闭锁AGC反向指令，选取上一个未闭锁的AGC指令值；若当前并网点实时频率低于标准频率且偏差值超出设定范围时，此时AGC指令值如果低于上一次AGC指令值，则闭锁该次AGC指令值，执行闭锁AGC反向指令，选取上一个未闭锁的AGC指令值；

步骤3：如果偏差值未超过设定死区值，则认为系统不需要进行快速频率响应控制；如果偏差超过设定死区值，则认为系统需要进行快速频率响应控制；

步骤4：根据AGC指令值与偏差量计算功率初值和下垂功率值，并根据功率初值和下垂功率值计算总功率目标值；

步骤5：获取总功率目标值与功率输出设备的实时功率，通过前馈与反馈控制算法修正总功率目标值；

步骤6：将修正后的总功率目标值视为总功率输出值，分配至各个功率输出设备，由功率输出设备将功率实际输出至新能源场站。

2.根据权利要求1所述的一种快速频率响应功率控制算法，其特征在于：所述死区值实时频率满足,风电49.9Hz＜f＜50.1Hz，光伏49.94Hz＜f＜50.06Hz。

3.根据权利要求1所述的一种快速频率响应功率控制算法，其特征在于：

所述步骤4，包含以下步骤：

4.1 计算功率初值P₀，根据步骤2中的判断，当执行闭锁AGC反向指令时，功率初值P₀取值为上一个未闭锁的AGC指令值，否则功率初值P₀取值为该次AGC指令值；

4.2 判断场景为光伏还是风电，按照国网要求设置新能源快速频率响应调差率δ％；

4.3 定义下垂功率值其中：f_d为快速频率响应死区；f_n为系统额定频率；P_N为额定功率；δ％为新能源快速频率响应调差率；f为并网点实时频率；

4.4 判断△P是否在区间[-0.1P_N，0.1P_N]之内，如果超过区间范围则取边界值，即若△P＞0.1P_N时，令△P＝0.1P_N；若△P＜-0.1P_N时，令△P＝-0.1P_N；

4.5 定义总功率目标值P的计算公式为：P＝P₀+△P，其中；P₀为有功功率初值，△P为下垂功率值；

4.6 计算输出限幅的最小值P_min＝min(P₀ 0.1P_N)；

4.7 如果总功率目标值P不在区间[P_min，P_N]之内，则取边界值，即若P＞P_N时，令P＝P_N；若P＜P_min时，令P＝P_min。

4.根据权利要求3所述的一种快速频率响应功率控制算法，其特征在于：

所述新能源快速频率响应调差率，风电场调差率为2％，光伏电站调差率为3％；

所述快速频率响应死区值：

当场景为风电，并网点实时频率f＞50.1Hz时，死区频率f_d＝50.1Hz；

当场景为风电，并网点实时频率f＜49.9Hz时，死区频率f_d＝49.9Hz；

当场景为光伏，并网点实时频率f＞50.06Hz时，死区频率f_d＝50.06Hz；

当场景为光伏，并网点实时频率f＜49.94Hz时，死区频率f_d＝49.94Hz；

其余情况下，令f_d＝f。

5.根据权利要求2所述的一种快速频率响应功率控制算法，其特征在于：

所述步骤5，包括如下步骤：

5.1 将功率初值P₀与下垂功率值△P代入，使用总功率目标值P作为前馈量，采用前馈控制算法，获取总功率输出值的前馈分量P_目标值；前馈分量的计算方式为：P_目标值＝K_F1(P₀+△P)，K_F1为前馈的比例系数；

5.2 根据总功率目标值与总功率测量值的偏差，采用PID反馈控制算法计算总功率目标值的第二修正值P_PID修正值；计算公式为：

P_PID修正值＝K_P[e(k)-e(k-1)]+K_Ie(k)+K_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

其中，e(k)为第k次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，e(k-1)为第k-1次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，e(k-2)第k-2次计算时总功率目标值P与总功率测量值P_测量的偏差，Kp、K_I、K_D分别为比例系数、积分系数、微分系数；

5.3 使用新能源设备的实时功率变化量ΔP_实时作为前馈量，采用前馈控制算法计算总功率目标值的第三修正值P_{设备修正值}；计算方式为：P_{设备修正值}＝K_F2ΔP_实时，K_F2为前馈的比例系数；

5.4 经过补偿后的总功率输出值为P_输出值＝P_目标值+P_PID修正值+P_{设备修正值}。

6.根据权利要求2所述的一种快速频率响应功率控制算法，其特征在于：

所述步骤6，包括如下步骤：

6.1 判断设备的输出能力：对所有设备近两次输出进行记录，如果上次对设备下发增加功率输出的命令，但设备未能正确增加输出功率，则认为此时设备输出能力受限；

6.2 分配输出功率任务：将总功率输出值P_输出值，分配至所有输出能力未受限的输出设备中，光伏电站采用按额定容量均分的算法进行功率分配；风电场根据实时的风机功率上下限进行功率分配。

7.一种快速频率响应功率控制系统，其特征在于：包括：频率响应计算模块、功率初值生成模块、功率偏差补偿模块、功率分配计算模块、风/光可调状态判别模块；

所述功率初值生成模块：用于当并网点实时频率与标准频率的偏差未超出设定范围时，功率初值等于AGC指令值；当并网点实时功率与标准频率的偏差超出设定范围时，若闭锁AGC指令值，则功率初值等于最近一次未闭锁的AGC指令值；

所述频率响应计算模块：用于根据现有的各项参数，f_d、f_N、P_N、δ％及实时频率f、功率初值P₀，根据公式计算下垂功率值△P；总功率目标值P＝P₀+△P；

所述功率偏差补偿模块：用于将上述功率初值P₀与下垂功率值△P代入，使用总功率目标值P作为前馈量，采用前馈控制算法，获取总功率输出值的前馈分量P_目标值；

根据总功率目标值与总功率测量值的偏差e(k)，采用PID反馈控制算法计算总功率目标值的修正值P_PID修正值；公式为：

P_PID修正值＝K_P[e(k)-e(k-1)]+K_Ie(k)+K_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

其中，e(k)为第k次计算时总功率目标值与总功率测量值P_测量的偏差，Kp、K_I、K_D分别为比例系数、积分系数、微分系数；

使用新能源设备的实时功率变化量作为前馈量，采用前馈控制算法计算总功率目标值的修正值P_{设备修正值}；

经过补偿后的总功率输出值P_输出值＝P_目标值+P_PID修正值+P_{设备修正值}；

所述可调状态判别模块：如上次调节命令能够有效启用，则视为设备可调；

所述功率分配计算模块：将P_输出值分配至可调设备中，通过功率输出设备将计算结果进行实际输出。