CN116760072B - 一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质 - Google Patents
一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116760072B CN116760072B CN202311035159.2A CN202311035159A CN116760072B CN 116760072 B CN116760072 B CN 116760072B CN 202311035159 A CN202311035159 A CN 202311035159A CN 116760072 B CN116760072 B CN 116760072B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency deviation
- frequency
- deviation
- regulation
- membership
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 50
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 25
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
- G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
- H02J3/241—The oscillation concerning frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
本发明涉及新能源系统控制技术领域,公开了一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质。本发明通过模糊控制器对频率偏差和偏差变化率进行模糊处理,并对输出的控制状态进行反模糊化处理确定出第二调控数据。然后,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定出第二调控数据对应的权重,并基于该权重和第二调控数据确定第三调控数据,并按照第三调控数据对多能互补系统的并网频率进行调节。本实施例根据频率偏差和预设频率偏差的关系,实时调整第二调控数据的权重,从而使得基于第二调控数据和权重确定的第三调控数据能够随实际情况进行自适应调整,进而实现对频率偏差的精准调节,提高系统的稳定性和鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源系统控制技术领域,具体涉及一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质。
背景技术
由火电、风电、光伏、梯级水电、抽水蓄能组成的多能互补系统,在风电、光伏等新能源发电进行大规模并网时,由于新能源出力的波动性和不稳定性,使得多能互补系统必须能够快速、准确的调节电网频率,才能保证系统运行的稳定性。
而相关技术中,通常采用传统的PID控制方法来调节电网的频率,但是该方法在面对新能源出力波动性和不确定性时,会存在频率偏差较大和恢复时间较长的缺陷。
那么,如何确定一种可以准确快速调节电网频率的方法,使得在面对新能源出力的波动性和不确定性时依然可以保证系统的稳定运行,成为目前需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质,以解决在新能源出力波动较大或出力不稳定时,系统频率偏差大和恢复时间长的问题。
第一方面,本发明提供了一种多能互补系统的频率调节方法,频率调节方法包括:
获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据;将频率偏差和偏差变化率输入至模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率;对控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、第一调控数据和状态概率得到第二调控数据;基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重;基于第二调控数据和权重生成第三调控数据,以基于第三调控数据调节多能互补系统的并网频率。
本实施例提供的多能互补系统的频率调节方法,通过模糊控制器对频率偏差和偏差变化率进行模糊处理,并对输出的控制状态进行反模糊化处理确定出第二调控数据。然后,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定出第二调控数据对应的权重,并基于该权重和第二调控数据确定第三调控数据,并按照第三调控数据对多能互补系统的并网频率进行调节。本实施例根据频率偏差和预设频率偏差的关系,实时调整第二调控数据的权重,从而使得基于第二调控数据和权重确定的第三调控数据能够随实际情况进行自适应调整,进而实现对频率偏差的精准调节,提高系统的稳定性和鲁棒性。
在一种可选实施方式中,获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,包括:
获取多能互补系统的额定频率和当前时刻对应的实际频率;基于额定频率和实际频率确定当前时刻对应的频率偏差;获取当前时刻的上一时刻对应的频率偏差;基于当前时刻对应的频率偏差和上一时刻对应的频率偏差确定偏差变化率。
在一种可选实施方式中,将频率偏差和偏差变化率输入至模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率,包括:
对频率偏差进行模糊处理,得到与频率偏差对应的第一隶属度和第一隶属概率;对偏差变化率进行模糊处理,得到与偏差变化率对应的第二隶属度和第二隶属概率;按照预设模糊规则,基于第一隶属度和第二隶属度确定控制状态;基于第一隶属概率和第二隶属概率确定状态概率。
在一种可选实施方式中,对频率偏差进行模糊处理,得到与频率偏差对应的第一隶属度和第一隶属概率,包括:
基于频率偏差从预构建的隶属度函数中确定出频率偏差对应的第一隶属度,以及第一隶属度对应的第一隶属概率。
在一种可选实施方式中,反模糊化处理,包括:
最大隶属度法、重心法和加权平均法中的任一种。
在一种可选实施方式中,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重,包括:
当频率偏差大于或等于预设频率偏差时,将预设权重作为第二调控数据对应的第一权重。
在一种可选实施方式中,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重,还包括:
当频率偏差小于预设频率偏差时,获取频率偏差降低至预设频率偏差时对应的第一时刻,获取接收扰动信号对应的第二时刻;基于当前时刻、第一时刻和第二时刻,确定第二调控数据对应的第二权重,第二权重小于第一权重。
本实施例提供的多能互补系统的频率调节方法,通过频率偏差和预设频率偏差的关系,确定当前时刻多能互补系统电网频率的波动情况,并根据波动情况确定第二调控数据的权重。本实施例通过这样的方式,能够实时结合多能互补系统电网频率的实际波动情况确定第三调控情况,从而使调控后的频率偏差变小,波动变小,从而使得系统稳定性更高。
第二方面,本发明提供了一种多能互补系统的频率调节装置,频率调节装置包括:
获取模块,用于获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据;输出模块,用于将频率偏差和偏差变化率输入至模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率;处理模块,用于对控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、第一调控数据和状态概率得到第二调控数据;确定模块,用于基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重;调节模块,用于基于第二调控数据和权重生成第三调控数据,以基于第三调控数据调节多能互补系统的并网频率。
在一种可选实施方式中,获取模块,包括:
第一获取子模块,用于获取多能互补系统的额定频率和当前时刻对应的实际频率;第一确定子模块,用于基于额定频率和实际频率确定当前时刻对应的频率偏差;第二获取子模块,用于获取当前时刻的上一时刻对应的频率偏差;第二确定子模块,用于基于当前时刻对应的频率偏差和上一时刻对应的频率偏差确定偏差变化率。
在一种可选实施方式中,输出模块,包括:
第一处理子模块,用于对频率偏差进行模糊处理,得到与频率偏差对应的第一隶属度和第一隶属概率;第二处理子模块,用于对偏差变化率进行模糊处理,得到与偏差变化率对应的第二隶属度和第二隶属概率;第三确定子模块,用于按照预设模糊规则,基于第一隶属度和第二隶属度确定控制状态;第四确定子模块,用于基于第一隶属概率和第二隶属概率确定状态概率。
在一种可选实施方式中,第一处理子模块,包括:
第五确定子模块,用于基于频率偏差从预构建的隶属度函数中确定出频率偏差对应的第一隶属度,以及第一隶属度对应的第一隶属概率。
在一种可选实施方式中,处理模块中反模糊化处理的方法,包括:
最大隶属度法、重心法和加权平均法中的任一种。
在一种可选实施方式中,确定模块,包括:
第六确定子模块,用于当频率偏差大于或等于预设频率偏差时,将预设权重作为第二调控数据对应的第一权重。
第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的多能互补系统的频率调节方法。
第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的多能互补系统的频率调节方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的多能互补系统的频率调节方法的流程示意图;
图2是根据本发明实施例的另一多能互补系统的频率调节方法的流程示意图;
图3是根据本发明实施例的又一多能互补系统的频率调节方法的流程示意图;
图4是根据本发明实施例的高斯型隶属度函数的函数图像示意图;
图5是根据本发明实施例的梯型隶属度函数的函数图像示意图;
图6是根据本发明实施例的再一多能互补系统的频率调节方法的流程示意图;
图7是根据本发明实施例的多能互补系统的频率调节装置的结构框图;
图8是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在多能互补系统中,由于风电、光伏发电具有波动性和间歇性,导致无法将风、光发电保持在稳定的有功输出上,从而导致电力系统出现有功不平衡使得电网频率出现波动,波动较大时,甚至会危害发电机组的正常运行。而相关技术中,通常通过传统的PID控制方法来调节电网的频率,但由于该方法无法根据实时情况自适应调整控制状态,所以导致调节过程中频率偏差较大,恢复时间较长。因此,本发明实施例提供了一种多能互补系统的频率调节方法,通过实时调整控制参数以达到准确快速调节电网频率的效果。
根据本发明实施例,提供了一种多能互补系统的频率调节方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种多能互补系统的频率调节方法,可用于计算机设备,图1是根据本发明实施例的多能互补系统的频率调节方法的流程图,如图1所示,该流程包括如下步骤:
步骤S101,获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据。
具体的,当前时刻的上一时刻指接收到扰动信号/波动信号之后的任意时刻,自然,当前时刻必然也在接收到扰动信号/波动信号之后。
具体的,第一调控数据是由比例增益常数、积分时间常数/>和微分时间常数形成的一组数据,由模糊控制器产生,用于对多能互补系统的频率进行调控。
具体的,控制系统对误差的响应速度,增大/>可以加快系统响应,但过大的/>可能导致震荡或不稳定。/>控制系统的稳态误差,增大/>可以减小稳态误差,但过大的/>可能导致系统响应过慢或不稳定。/>控制系统对误差变化率的响应,增大/>可以提高系统的抗干扰性能,但过大的/>可能导致系统对噪声敏感或产生震荡。
步骤S102,将频率偏差和偏差变化率输入至模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率。
具体的,控制状态为比例增益常数的状态、积分时间常数/>的状态和微分时间常数/>的状态的统称,状态概率则与控制状态一一对应。需要说明的是,一组频率偏差和偏差变化率可能对应一组控制状态,也可能对应多组控制状态。
步骤S103,对控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、第一调控数据和状态概率得到第二调控数据。
具体的,分别对控制状态即、/>和/>中每一项对应的状态分别进行反模糊处理,得到各项分别对应的处理结果。基于上一时刻/>、/>、/>分别对应的第一调控数据、、/>、/>分别对应的处理结果确定/>、/>、/>分别对应的第二调控数据。
示例性地,第二调控数据的确定方式为如下:
其中,、/>、/>分别为比例增益常数、积分时间常数、微分时间常数在当前时刻对应的值(即第二调控数据),/>、/>、/>分别为模糊控制器的比例增益常数、积分时间常数、微分时间常数在上一时刻对应的值(即第一调控数据),/>、/>、/>分别是对比例增益常数、积分时间常数、微分时间常数反模糊处理的结果。
步骤S104,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重。
具体的,预设频率偏差为扰动发生时系统频率的预设比例值,如,将预设频率偏差设为扰动发生时系统频率的10%。具体预设比例的取值可由本领域技术人员根据实际情况进行确定,此处不进行具体限定。
具体的,本实施例通过频率偏差和预设频率偏差之间的关系,为第二调控数据确定对应的权重,以表征接收到扰动信号后的不同时刻需要调节的程度。
步骤S105,基于第二调控数据和权重生成第三调控数据,以基于第三调控数据调节多能互补系统的并网频率。
具体的,基于第二调控数据和权重确定出与实际情况匹配的第三调控数据,从而通过第三调控数据实现对并网频率的精准调节。
本实施例提供的多能互补系统的频率调节方法,通过模糊控制器对频率偏差和偏差变化率进行模糊处理,并对输出的控制状态进行反模糊化处理确定出第二调控数据。然后,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定出第二调控数据对应的权重,并基于该权重和第二调控数据确定第三调控数据,并按照第三调控数据对多能互补系统的并网频率进行调节。本实施例根据频率偏差和预设频率偏差的关系,实时调整第二调控数据的权重,从而使得基于第二调控数据和权重确定的第三调控数据能够随实际情况进行自适应调整,进而实现对频率偏差的精准调节,提高系统的稳定性和鲁棒性。
在本实施例中提供了一种多能互补系统的频率调节方法,可用于上述的移动终端,如手机、平板电脑等,图2是根据本发明实施例的多能互补系统的频率调节方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
步骤S201,获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据。
具体的,上述步骤S201包括:
步骤S2011,获取多能互补系统的额定频率和当前时刻对应的实际频率。
具体的,额定频率指电网的额定频率,实际频率指电网的实际频率。
步骤S2012,基于额定频率和实际频率确定当前时刻对应的频率偏差。
具体的,频率偏差即额定频率与实际频率之差。
步骤S2013,获取当前时刻的上一时刻对应的频率偏差。
步骤S2014,基于当前时刻对应的频率偏差和上一时刻对应的频率偏差确定偏差变化率。
具体的,偏差变化率即当前时刻的频率偏差与上一时刻的频率偏差的差值。
步骤S202,将频率偏差和偏差变化率输入至模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率。详细请参见图1所示实施例的步骤S102,在此不再赘述。
步骤S203,对控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、第一调控数据和状态概率得到第二调控数据。详细请参见图1所示实施例的步骤S103,在此不再赘述。
步骤S204,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重。详细请参见图1所示实施例的步骤S104,在此不再赘述。
步骤S205,基于第二调控数据和权重生成第三调控数据,以基于第三调控数据调节多能互补系统的并网频率。详细请参见图1所示实施例的步骤S105,在此不再赘述。
在本实施例中提供了一种多能互补系统的频率调节方法,可用于上述的移动终端,如手机、平板电脑等,图3是根据本发明实施例的多能互补系统的频率调节方法的流程图,如图3所示,该流程包括如下步骤:
步骤S301,获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据。详细请参见图2所示实施例的步骤S201,在此不再赘述。
步骤S302,将频率偏差和偏差变化率输入至模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率。
具体的,上述步骤S302包括:
步骤S3021,对频率偏差进行模糊处理,得到与频率偏差对应的第一隶属度和第一隶属概率。
在一些可选的实施例中,上述步骤S3021包括:
步骤a1,基于频率偏差从预构建的隶属度函数中确定出频率偏差对应的第一隶属度,以及第一隶属度对应的第一隶属概率。
具体的,本实施例中预构建的隶属度函数指频率偏差对应的隶属度函数,该函数为高斯隶属度函数,自变量为频率偏差,因变量为隶属概率。
示例性地,在一实施例中,频率偏差值e变化范围设置为-0.05~+0.05,将频率偏差值e设置为7个模糊集合(即隶属度),即负大NL,负中NM,负小NS,零ZS,正小PS,正中PM,正大PL。那么,高斯隶属度函数的图像分布如图4所示。若当前时刻对应的频率偏差值e=-0.01,那么,从隶属度函数图像中可知,当e=-0.01时,对应的隶属度有NS、ZS(即第一隶属度),并确定NS对应的第一隶属概率为0.5,ZS对应的第一隶属概率为0.5。
步骤S3022,对偏差变化率进行模糊处理,得到与偏差变化率对应的第二隶属度和第二隶属概率。
具体的,基于偏差变化率从预构建的隶属度函数中确定出偏差变化率对应的第二隶属度,以及第二隶属度对应的第二隶属概率。需要说明的是,本实施例中预构建的隶属度函数是与偏差变化率对应的隶属度函数,该隶属度函数也是高斯隶属度函数。
示例性地,在一实施例中,将偏差变化率的变化范围设置为-0.01~+0.01,将偏差变化率/>设置为7个模糊集合(即隶属度),即负大NL,负中NM,负小NS,零ZS,正小PS,正中PM。当/>=0.01时,/>对应的隶属度有ZS和PS(即第二隶属度),根据高斯隶属度函数可知,ZS对应的第二隶属概率为0.4,PS对应的第二隶属概率为0.6。
步骤S3023,按照预设模糊规则,基于第一隶属度和第二隶属度确定控制状态。
示例性地,预设模糊规则如表一所示:
表一
示例性地,在一实施例中,e=0.02,=0.01,其中,e对应的第一隶属度为PM和PS,对应的第二隶属度为ZS和PS。从预设模糊规则中可以确定,根据两个第一隶属度和两个第二隶属度,可以得到4个控制状态,分别为:PPZ、PPZ、PPZ 和PPN。
需要说明的是,在对频率偏差和偏差变化率进行模糊处理的同时,也需要对、和/>进行模糊处理,即将/>、/>和/>设置为3个模糊集合,负N,零Z,正P。因此,上述输出的如PPZ分别与/>、/>和/>对应。且,模糊控制器的三个输出即/>、和/>采用如图5所示的梯型隶属度函数。
步骤S3024,基于第一隶属概率和第二隶属概率确定状态概率。
示例性地,仍以步骤S3023中的实施例为例,如e=0.02时,PM对应的第一隶属概率为0.2,PS对应的第一隶属概率为0.8;=0.01时,ZS对应的第二隶属概率为0.4,PS对应的第二隶属概率为0.6。基于任一组第一隶属度和第二隶属度分别对应的第一隶属概率和第二隶属概率,得到如表二所示的状态概率:
表二
步骤S303,对控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、第一调控数据和状态概率得到第二调控数据。
具体的,最大隶属度法、重心法和加权平均法中的任一种。
示例性地,以控制状态PPZ为例,通过重心法对对应的P进行反模糊化处理,得出P对应的数值/>,对/>对应的P进行反模糊化处理,得到/>,对/>对应的Z进行反模糊化处理,得到/>。通过上述方式,即可得到每一个控制状态反模糊化处理的结果。具体的,重心法反模糊化处理属于成熟的现有技术,此处不再赘述。
仍以步骤S3024为例,状态概率为0.32的控制状态反模糊化处理后得到、/>、,状态概率为0.48的控制状态反模糊化处理后得到/>、/>、/>,状态概率为0.08的控制状态反模糊化处理后得到/>、/>、/>,状态概率为0.12的控制状态反模糊化处理后得到/>、/>、/>。
基于处理结果,第一调控数据和状态概率得到第二调控数据的确定方式如下:
其中,、/>、/>为第二调控数据,/>、/>、/>为第一调控数据。
步骤S304,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重。详细请参见图1所示实施例的步骤S104,在此不再赘述。
步骤S305,基于第二调控数据和权重生成第三调控数据,以基于第三调控数据调节多能互补系统的并网频率。详细请参见图1所示实施例的步骤S105,在此不再赘述。
在本实施例中提供了一种多能互补系统的频率调节方法,可用于上述的移动终端,如手机、平板电脑等,图6是根据本发明实施例的多能互补系统的频率调节方法的流程图,如图6所示,该流程包括如下步骤:
步骤S601,获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据。详细请参见图2所示实施例的步骤S201,在此不再赘述。
步骤S602,将频率偏差和偏差变化率输入至模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率。详细请参见图3所示实施例的步骤S302,在此不再赘述。
步骤S603,对控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、第一调控数据和状态概率得到第二调控数据。详细请参见图3所示实施例的步骤S303,在此不再赘述。
步骤S604,基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重。
具体的,上述步骤S604包括:
步骤S6041,当频率偏差大于或等于预设频率偏差时,将预设权重作为第二调控数据对应的第一权重。
具体的,预设权重是由本领域的技术人员基于频率偏差的偏差程度进行设定,此处不作具体限定。
示例性地,当频率偏差大于或等于预设频率偏差时,表示多能互补系统输出的电网频率波动较大,需要在较大程度上进行参数调节。因此,将预设权重1作为第二调控数据对应的权重。
步骤S6042,当频率偏差小于预设频率偏差时,获取频率偏差降低至预设频率偏差时对应的第一时刻,获取接收扰动信号对应的第二时刻。
步骤S6043,基于当前时刻、第一时刻和第二时刻,确定第二调控数据对应的第二权重,第二权重小于第一权重。
示例性地,基于第一时刻和第二时刻确定第一时长;基于第二时刻和当前时刻确定第二时长/>。
当时,表示多能互补系统输出的电网频率波动较小,此时,则不需要过于激进的调参手段,因此,将第二调控数据的权重设置为0.5即可(0.5即第二权重)。
当时,表示多能互补系统输出的电网频率维持在标准值附近,基本不需要调控输出,因此,将第二调控数据的权重设置为0.05即可(0.05即第二权重)。
需要说明的是,不同情况下第二调控数据的权重可以由本领域技术人员根据实际情况进行设定,此处不作具体限定。
步骤S605,基于第二调控数据和权重生成第三调控数据,以基于第三调控数据调节多能互补系统的并网频率。详细请参见图1所示实施例的步骤S105,在此不再赘述。
在本实施例中还提供了一种多能互补系统的频率调节装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种多能互补系统的频率调节装置,如图7所示,包括:
获取模块701,用于获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据;
输出模块702,用于将频率偏差和偏差变化率输入至模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率;
处理模块703,用于对控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、第一调控数据和状态概率得到第二调控数据;
确定模块704,用于基于频率偏差和预设频率偏差的关系,确定第二调控数据对应的权重;
调节模块705,用于基于第二调控数据和权重生成第三调控数据,以基于第三调控数据调节多能互补系统的并网频率。
在一些可选的实施方式中,获取模块701,包括:
第一获取子模块,用于获取多能互补系统的额定频率和当前时刻对应的实际频率;
第一确定子模块,用于基于额定频率和实际频率确定当前时刻对应的频率偏差;
第二获取子模块,用于获取当前时刻的上一时刻对应的频率偏差;
第二确定子模块,用于基于当前时刻对应的频率偏差和上一时刻对应的频率偏差确定偏差变化率。
在一些可选的实施方式中,输出模块702,包括:
第一处理子模块,用于对频率偏差进行模糊处理,得到与频率偏差对应的第一隶属度和第一隶属概率;
第二处理子模块,用于对偏差变化率进行模糊处理,得到与偏差变化率对应的第二隶属度和第二隶属概率;
第三确定子模块,用于按照预设模糊规则,基于第一隶属度和第二隶属度确定控制状态;
第四确定子模块,用于基于第一隶属概率和第二隶属概率确定状态概率。
在一些可选的实施方式中,第一处理子模块,包括:
第五确定子模块,用于基于频率偏差从预构建的隶属度函数中确定出频率偏差对应的第一隶属度,以及第一隶属度对应的第一隶属概率。
在一些可选的实施方式中,处理模块中反模糊化处理的方法,包括:
最大隶属度法、重心法和加权平均法中的任一种。
在一些可选的实施方式中,确定模块704,包括:
第六确定子模块,用于当频率偏差大于或等于预设频率偏差时,将预设权重作为第二调控数据对应的权重。
在一些可选的实施方式中,确定模块704,还包括:
第三获取子模块,用于当频率偏差小于预设频率偏差时,获取频率偏差降低至预设频率偏差时对应的目标时刻。
第七确定子模块,用于基于当前时刻和目标时刻的关系,确定第二调控数据对应的第一权重。
上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同,在此不再赘述。
本实施例中的多能互补系统的频率调节装置是以功能单元的形式来呈现,这里的单元是指ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)电路,执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供上述功能的器件。
本发明实施例还提供一种计算机设备,具有上述图7所示的多能互补系统的频率调节装置。
请参阅图8,图8是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图,如图8所示,该计算机设备包括:一个或多个处理器10、存储器20,以及用于连接各部件的接口,包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接,并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理,包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如,耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中,若需要,可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样,可以连接多个计算机设备,各个设备提供部分必要的操作(例如,作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图8中以一个处理器10为例。
处理器10可以是中央处理器,网络处理器或其组合。其中,处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路,可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件,现场可编程逻辑门阵列,通用阵列逻辑或其任意组合。
其中,存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令,以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外,存储器20可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非瞬时存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中,存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器20可以包括易失性存储器,例如,随机存取存储器;存储器也可以包括非易失性存储器,例如,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
该计算机设备还包括通信接口30,用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现,或者被实现为可记录在存储介质,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码,从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等;进一步地,存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解,计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件,当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时,实现上述实施例示出的方法。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (13)
1.一种多能互补系统的频率调节方法,其特征在于,所述频率调节方法包括:
获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据;
将所述频率偏差和所述偏差变化率输入至所述模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率;
对所述控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、所述第一调控数据和所述状态概率得到第二调控数据;
基于所述频率偏差和预设频率偏差的关系,确定所述第二调控数据对应的权重;
基于所述第二调控数据和所述权重生成第三调控数据,以基于所述第三调控数据调节多能互补系统的并网频率;
所述基于所述频率偏差和预设频率偏差的关系,确定所述第二调控数据对应的权重,包括:
当所述频率偏差大于或等于所述预设频率偏差时,将预设权重作为所述第二调控数据对应的第一权重;
所述基于所述频率偏差和预设频率偏差的关系,确定所述第二调控数据对应的权重,还包括:
当所述频率偏差小于所述预设频率偏差时,获取频率偏差降低至所述预设频率偏差时对应的第一时刻,获取接收扰动信号对应的第二时刻;
基于所述当前时刻、所述第一时刻和所述第二时刻,确定所述第二调控数据对应的第二权重,所述第二权重小于所述第一权重。
2.根据权利要求1所述的频率调节方法,其特征在于,所述获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,包括:
获取多能互补系统的额定频率和当前时刻对应的实际频率;
基于所述额定频率和所述实际频率确定当前时刻对应的所述频率偏差;
获取当前时刻的上一时刻对应的频率偏差;
基于所述当前时刻对应的频率偏差和所述上一时刻对应的频率偏差确定所述偏差变化率。
3.根据权利要求1或2所述的频率调节方法,其特征在于,所述将所述频率偏差和所述偏差变化率输入至所述模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率,包括:
对所述频率偏差进行模糊处理,得到与所述频率偏差对应的第一隶属度和第一隶属概率;
对所述偏差变化率进行模糊处理,得到与所述偏差变化率对应的第二隶属度和第二隶属概率;
按照预设模糊规则,基于所述第一隶属度和所述第二隶属度确定所述控制状态;
基于所述第一隶属概率和所述第二隶属概率确定所述状态概率。
4.根据权利要求3所述的频率调节方法,其特征在于,所述对所述频率偏差进行模糊处理,得到与所述频率偏差对应的第一隶属度和第一隶属概率,包括:
基于所述频率偏差从预构建的隶属度函数中确定出所述频率偏差对应的所述第一隶属度,以及所述第一隶属度对应的所述第一隶属概率。
5.根据权利要求1或2所述的频率调节方法,其特征在于,所述反模糊化处理,包括:
最大隶属度法、重心法和加权平均法中的任一种。
6.一种多能互补系统的频率调节装置,其特征在于,所述频率调节装置包括:
获取模块,用于获取当前时刻对应的频率偏差和偏差变化率,获取模糊控制器在当前时刻的上一时刻对应的第一调控数据;
输出模块,用于将所述频率偏差和所述偏差变化率输入至所述模糊控制器中,输出当前时刻对应的控制状态和状态概率;
处理模块,用于对所述控制状态进行反模糊化处理,基于处理结果、所述第一调控数据和所述状态概率得到第二调控数据;
确定模块,用于基于所述频率偏差和预设频率偏差的关系,确定所述第二调控数据对应的权重;
调节模块,用于基于所述第二调控数据和所述权重生成第三调控数据,以基于第三调控数据调节所述多能互补系统的并网频率;
所述确定模块,包括:
第六确定子模块,用于当所述频率偏差大于或等于所述预设频率偏差时,将预设权重作为所述第二调控数据对应的第一权重;
所述确定模块,还包括:
第三获取子模块,用于当所述频率偏差小于所述预设频率偏差时,获取频率偏差降低至所述预设频率偏差时对应的第一时刻,获取接收扰动信号对应的第二时刻;
第七确定子模块,用于基于所述当前时刻、所述第一时刻和所述第二时刻,确定所述第二调控数据对应的第二权重,所述第二权重小于所述第一权重。
7.根据权利要求6所述的频率调节装置,其特征在于,所述获取模块,包括:
第一获取子模块,用于获取多能互补系统的额定频率和当前时刻对应的实际频率;
第一确定子模块,用于基于所述额定频率和所述实际频率确定当前时刻对应的所述频率偏差;
第二获取子模块,用于获取当前时刻的上一时刻对应的频率偏差;
第二确定子模块,用于基于所述当前时刻对应的频率偏差和所述上一时刻对应的频率偏差确定所述偏差变化率。
8.根据权利要求6或7所述的频率调节装置,其特征在于,所述输出模块,包括:
第一处理子模块,用于对所述频率偏差进行模糊处理,得到与所述频率偏差对应的第一隶属度和第一隶属概率;
第二处理子模块,用于对所述偏差变化率进行模糊处理,得到与所述偏差变化率对应的第二隶属度和第二隶属概率;
第三确定子模块,用于按照预设模糊规则,基于所述第一隶属度和所述第二隶属度确定所述控制状态;
第四确定子模块,用于基于所述第一隶属概率和所述第二隶属概率确定所述状态概率。
9.根据权利要求8所述的频率调节装置,其特征在于,所述第一处理子模块,包括:
第五确定子模块,用于基于所述频率偏差从预构建的隶属度函数中确定出所述频率偏差对应的所述第一隶属度,以及所述第一隶属度对应的所述第一隶属概率。
10.根据权利要求6或7所述的频率调节装置,其特征在于,所述处理模块中反模糊化处理的方法,包括:
最大隶属度法、重心法和加权平均法中的任一种。
11.根据权利要求7所述的频率调节装置,其特征在于,确定模块,包括:
第六确定子模块,用于当所述频率偏差大于或等于所述预设频率偏差时,将预设权重作为所述第二调控数据对应的第一权重。
12.一种计算机设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1至5中任一项所述的多能互补系统的频率调节方法。
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至5中任一项所述的多能互补系统的频率调节方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311035159.2A CN116760072B (zh) | 2023-08-17 | 2023-08-17 | 一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311035159.2A CN116760072B (zh) | 2023-08-17 | 2023-08-17 | 一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116760072A CN116760072A (zh) | 2023-09-15 |
CN116760072B true CN116760072B (zh) | 2023-11-03 |
Family
ID=87953650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311035159.2A Active CN116760072B (zh) | 2023-08-17 | 2023-08-17 | 一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116760072B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111258211A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-06-09 | 万克能源科技有限公司 | 一种基于模糊神经元pid的微电网频率控制系统及方法 |
CN114362231A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-15 | 南瑞集团有限公司 | 一种直流频率调制参数优化方法、系统及存储介质 |
CN115459303A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-09 | 西安理工大学 | 电池储能参与电网一次调频的自适应控制方法 |
-
2023
- 2023-08-17 CN CN202311035159.2A patent/CN116760072B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111258211A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-06-09 | 万克能源科技有限公司 | 一种基于模糊神经元pid的微电网频率控制系统及方法 |
CN114362231A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-15 | 南瑞集团有限公司 | 一种直流频率调制参数优化方法、系统及存储介质 |
CN115459303A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-09 | 西安理工大学 | 电池储能参与电网一次调频的自适应控制方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Frequency Stability Enhancement of Hybrid Multi-area Power Grid Considering High Renewable Energy Penetration Using TID Controller;Ahmed. H. A. Elkasem 等;2022 4th Global Power, Energy and Communication Conference (GPECOM);322-327 * |
Optimal Designing of Fuzzy-PID Controller in the Load-Frequency Control Loop of Hydro-Thermal Power System Connected to Wind Farm by HVDC Lines;Mehrdad Ahmadi Kamarposhti 等;IEEE Access;第10卷;63812-63822 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116760072A (zh) | 2023-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3524810B1 (en) | Method and apparatus for controlling variable pitch of wind-driven generator set under extreme turbulent wind conditions | |
WO2022267317A1 (zh) | 基于电网构造型的柔性直流孤岛控制方法、装置及介质 | |
JP7559238B2 (ja) | 電源の定電圧出力調節装置、方法及びシステム | |
CN110572097A (zh) | 基于模糊pid控制的同步发电机励磁系统和调压方法 | |
CN115940148A (zh) | 最小惯量需求评估方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN116760072B (zh) | 一种多能互补系统的频率调节方法、装置、设备及介质 | |
CN112865137B (zh) | 一种变频率偏置系数的负荷频率控制方法 | |
CN115076020B (zh) | 变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备 | |
CN115693710B (zh) | 风储协同宽频振荡抑制方法、装置、计算机设备及介质 | |
CN109217383B (zh) | 一种智慧风电场参数自适应快速调频控制方法及系统 | |
CN116163886A (zh) | 一种基于主动变桨策略的风电场协同控制方法及系统 | |
CN110943480B (zh) | 电力系统调频方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
CN114498755A (zh) | 一种风电场的一次调频参数频率控制方法、装置及设备 | |
CN114140351A (zh) | 一种图像修复方法、装置、设备及存储介质 | |
CN112366733A (zh) | 水电机组调速器pid参数优化方法、装置、系统及介质 | |
CN116111614B (zh) | 一种基于模糊pid的电解铝负荷参与孤网调频的方法 | |
CN110134996B (zh) | 变速抽水蓄能机组的动态调节方法、装置和存储介质 | |
CN111769587A (zh) | 一种光伏发电参与的电网调频控制方法和装置 | |
CN112464454B (zh) | 一种基于预计算优化的分布式执行优化方法及系统 | |
CN118487331B (zh) | 一种分布式光伏电源调控方法及相关装置 | |
CN109066645B (zh) | 一种设施农业直流供电网络的负荷控制方法及装置 | |
CN114530866B (zh) | 控制风光水发电和电制氢联合参与二次调频的方法、装置 | |
CN109899233B (zh) | 一种风力发电机群的分散协调控制方法 | |
CN116961404A (zh) | 谐振变换器的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
CN116706933A (zh) | 基于智能控制终端的无功功率补偿方法以及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |