基于模糊逻辑控制的风光储联合调频方法及系统与流程

1.本发明属新能源并网频率稳定技术领域，尤其涉及一种基于模糊逻辑控制的风光储联合 调频方法及系统。


背景技术：

2.近年来，新能源在电力系统电源结构中的比例不断提升，其中以风电和光伏发展最为迅 猛。一方面风光一般运行于最大功率点，基本不具备一次调频能力；另者，风光发电自身特 性使得电力系统频率调节的频次和广度复杂化，对电力系统频率稳定性的威胁越来越突出。 通过附加控制改变变换器的控制方法，光伏和风电能够参与电网调频，但降低了风光利用率， 并且可能导致频率的二次跌落问题。电池储能系统通过功率变换装置能实现功率的四象限灵 活调节，不仅可以平滑风光的出力，也可以对频率偏移目标值进行迅速响应，弥补风光单独 参与调频的不足。
3.风光具有天然的互补性，综合风电、光伏和储能系统的出力特点，三者既可以独立运行 又能够互为补充，故可灵活组态形成多种运行模式，如：风、光、风光、风储、光储、风光 储等。但是现有的调频方法研究主要集中在风储联合和光储联合，缺乏风光储联合调频的解 决方案，随着新能源比例的不断提高，急需一个有效的技术方案来解决现存的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种基于模糊逻辑控制的风光储联合调频方 法及系统，能够实现风、光、储的联合调频。
5.本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：
6.第一方面，提供了一种基于模糊逻辑控制的风光储联合调频方法，包括：
7.获取风、光、储联合发电系统总的频率偏差、频率变化率、风机转速、风机出力值以及 光伏出力值；风、光、储联合发电系统包括风力发电系统、光伏发电系统以及储能发电系统；
8.将频率偏差、频率变化率作为预设的第一糊逻辑控制器的输入得到风、光、储联合发电 系统所需调频的总有功功率增量，将风机转速、风机出力值作为预设的第二模糊逻辑控制器 的输入得到决定风机调频出力的风机调频参与系数，将光伏出力值以及频率偏差作为预设的 第三模糊逻辑控制器的输入得到光伏调频出力的光伏调频参与系数；
9.根据总有功功率增量和风机调频参与系数以及光伏调频参与系数得到风力发电系统、光 伏发电系统以及储能发电系统的调频出力；
10.将风力发电系统、光伏发电系统以及储能发电系统的调频出力叠加到各自变换器的有功 控制环路中，通过模糊逻辑控制实现风、光、储联合调频运行。
11.结合第一方面，进一步的，光伏发电系统包括：光伏阵列、boost变换器以及逆变器；光 伏发电系统的变换器控制策略为：光伏阵列输出电压v
pv
和电流i
pv
，经mppt控制后生
成电 压参考值v
ref
，v
ref
与v
pv
的偏差经pi控制后生成有功功率给定值p
pvref
，与高压侧电流ih和 电压vh的乘积p
dc
作差，偏差信号经pi控制器后得到占空比d-boost
，和变频锯齿波发生器产 生的频率信号一起经脉冲宽度调制生成驱动boost变换器的脉冲信号g
boost
，控制dc/dc电 路功率开关器件的通断；光伏阵列经boost变换器升压后得到直流电压u
dc
，与电压参考值u
ref
作差后，经pi控制生成电流内环参考值i
gd*
，再与采样所得的实际电流值i
gd
、i
gq
作差经pi 控制器和电流解耦控制后，得到电压给定u
iq
、u
id
，最后经坐标变换并通过正弦脉宽调制得到 逆变器的触发脉冲sg。
12.结合第一方面，进一步的，风力发电系统包括：风机、网侧变换器以及机侧变换器；风 力发电系统的变换器控制策略为：网侧变换器采用电网电压控制，令d轴与电网电压矢量同 相位；直流侧电压给定值u
dc*
与反馈值u
dc
作差，经pi控制得到内环电流给定i
d*
；
13.在电流内环的控制环路中加入电网电压前馈项ud、uq和耦合电压补偿项ωlid、ωliq，得 到网侧变换器交流侧参考电压u
d*
、u
q*
，经坐标变换后进行spwm控制得到网侧变换器的触 发信号sg；机侧变换器控制风机的电磁转矩，控制机组变速运行实现mppt，从而控制有功 和无功的输出；外环为功率控制环，根据当前的风速和转速计算出对应风机最佳叶尖速比的 有功功率值，并作为有功功率环节的给定p
wref
，经有功反馈值比较后的差值送入pi控制器得 到内环电流给定i
sq*
，经过电流内环控制后生成逆变器的驱动信号ss。
14.结合第一方面，进一步的，第一模糊逻辑控制器的模糊控制规则为：
15.当δf较大时，则δp
t
较大；
16.当df/dt较大时，则δp
t
较大；
17.当δf较小且df/dt趋近0时，则δp
t
较小；
18.其中，δp
t
为所需调频的总有功功率增量，δf为频率偏差，df/dt为频率变化率。
19.结合第一方面，进一步的，第二模糊逻辑控制器的模糊控制规则为：
20.当ω非常小时，为防止转速过早下降到转速下限，则α尽可能小；
21.当ω较大并且pw较大时，则α较大；
22.当pw非常大时，风机处于恒功率运行区域，此时不参与系统调频，则α非常小；
23.其中，ω为风机转速，pw为风机出力，α为风机调频参与系数，pw为风机出力值。
24.结合第一方面，进一步的，第三模糊逻辑控制器的模糊控制规则为：
25.当p
pv
较大且δf较大时，则输出β较大；
26.当p
pv
较小时，则输出β尽可能小；
27.当δf较小时，则输出β尽可能小。
28.其中，p
pv
为光伏出力，δf为频率偏差，β为光伏调频参与系数。
29.结合第一方面，进一步的，所述根据总有功功率增量和风机调频参与系数以及光伏调频 参与系数得到风、光、储的调频出力包括：
30.根据下式得到风机需要承担的调频出力：
31.δpw＝αδp
t
ꢀꢀ
(1)
32.根据下式得到光伏需要承担的调频出力：
33.δp
pv
＝(1-α)βδp
t
ꢀꢀ
(2)
34.根据下式得到储能需要承担的调频出力：
35.δp
bess
＝δp
t-δp
w-δp
pv
ꢀꢀ
(3)
36.其中，δp
t
为所需调频的总有功功率增量，δpw为风机需要承担的调频出力，α为风机调 频参与系数，δp
pv
为光伏需要承担的调频出力，β为光伏调频参与系数，δp
bess
为储能需要承 担的调频出力。
37.结合第一方面，进一步的，所述通过模糊逻辑控制实现风、光、储联合调频运行包括：
38.当频率偏差大于调频死区时，对系统的频率偏差和频率变化率进行采样；
39.将频率偏差和频率变化率输入第一模糊逻辑控制器后输出所需调频的总有功功率增量 δp
t
，进入风速分区判断环节，若当前风速处于启动区或者恒功率区，则风电不参与调频； 若风速处于mppt区或者恒转速区，且此时转速高于最低转速时，风电参与调频，此时启动 第二模糊逻辑控制器，风机出力δpw，启动第三模糊逻辑控制器，若此时处于夜晚或极端气 候造成光伏没有功率输出，其参与系数β＝0，否则，光伏输出调频出力δp
pv
；接下来判断储 能电池的soc，若soc大于储能工作的下限值，则由储能承担剩余有功调频增量，否则进入 soc恢复环节；若风机达到预设的退出调频时间或者其转速达到下限则其退出调频。
40.第二方面，一种基于模糊逻辑控制的风光储联合调频系统，包括：
41.采集模块，用于获取风、光、储联合发电系统总的频率偏差、频率变化率、风机转速、 风机出力值以及光伏出力值；风、光、储联合发电系统包括风力发电系统、光伏发电系统以 及储能发电系统；
42.模糊逻辑控制模块，用于将频率偏差、频率变化率作为预设的第一糊逻辑控制器的输入 得到风、光、储所需调频的总有功功率增量，将风机转速、风机出力值作为预设的第二模糊 逻辑控制器的输入得到决定风机调频出力的风机调频参与系数，将光伏出力值以及频率偏差 作为预设的第三模糊逻辑控制器的输入得到光伏调频出力的光伏调频参与系数；
43.根据总有功功率增量和风机调频参与系数以及光伏调频参与系数得到风力发电系统、光 伏发电系统以及储能发电系统的调频出力；
44.调频模块，用于将风力发电系统、光伏发电系统以及储能发电系统的调频出力叠加到各 自变换器的有功控制环路中，通过模糊逻辑控制实现风、光、储联合调频运行。
45.结合第二方面，进一步的，模糊逻辑控制模块中根据总有功功率增量和风机调频参与系 数以及光伏调频参与系数得到风、光、储的调频出力包括：
46.根据下式得到风机需要承担的调频出力：
47.δpw＝αδp
t
ꢀꢀ
(1)
48.根据下式得到光伏需要承担的调频出力：
49.δp
pv
＝(1-α)βδp
t
ꢀꢀ
(2)
50.根据下式得到储能需要承担的调频出力：
51.δp
bess
＝δp
t-δp
w-δp
pv
ꢀꢀ
(3)
52.其中，δp
t
为所需调频的总有功功率增量，δpw为风机需要承担的调频出力，α为风机调 频参与系数，δp
pv
为光伏需要承担的调频出力，β为光伏调频参与系数，δp
bess
为储能需要承 担的调频出力。
53.本发明有益效果主要如下：本发明与现有技术相比，通过协调风光储三者的出力，
更加 有效地提升了系统惯性，抑制了频率的下跌速率，减小最大偏差，并且消除了频率的二次跌 落问题，提高新能源并网的频率稳定性。
附图说明
54.图1为本发明基于模糊逻辑控制的风光储联合调频方法的流程图；
55.图2为本发明中光伏发电系统的结构示意图；
56.图3a为本发明中风力发电系统机侧变换器矢量控制框图；图3b为本发明中风力发电系统网侧变换器矢量控制框图；
57.图4为本发明中储能系统的结构示意图；
58.图5为本发明中第一模糊逻辑控制器输入输出隶属度函数示意图；
59.图6为本发明中第二模糊逻辑控制器输入输出隶属度函数示意图；
60.图7为本发明中第三模糊逻辑控制器输入输出隶属度函数示意图；
61.图8为本发明中的风机输出功率与转速及风速关系曲线图；
62.图9为本发明的仿真示意图；
63.图10a为本发明中仿真分析模拟的风机mppt区下的频率曲线示意图；
64.图10b为本发明实施仿真分析模拟的风机mppt区下的光伏出力曲线示意图；
65.图10c为本发明实施仿真分析模拟的风机mppt区下的风机出力曲线示意图；
66.图10d为本发明实施仿真分析模拟的风机mppt区下的储能出力曲线示意图；
67.图11a为本发明实施仿真分析模拟的风机恒功率区下的频率曲线示意图；
68.图11b为本发明实施仿真分析模拟的风机恒功率区下的光伏出力曲线示意图；
69.图11c为本发明实施仿真分析模拟的风机恒功率区下的风机出力曲线示意图；
70.图11d为本发明实施仿真分析模拟的风机恒功率区下的储能出力曲线示意图。
具体实施方式
71.为了进一步描述本发明的技术特点和效果，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进 一步描述。
72.实施例1
73.本发明提供基于模糊逻辑控制的风光储联合调频方法，包含如下内容：
74.在应对频率升高事件时，对于风电和光伏，可以使其运行在非最大功率点从而实现减载 运行，无法满足的部分由储能向电网吸收能量补充。而频率跌落事件发生概率更大，运行过 程更为复杂，故本发明主要针频率下降情况进行研究与仿真分析。
75.考虑到光伏出力没有明显的区域划分，而风力发电如附图8所示，可以按照其风速及转 速大小化为四大区域。a-b为风机启动区，此时以最低转速运行，完成由脱网到并网的转变； b-c为mppt区，通过控制风机转速的变化，使其工作在最优叶尖速比状态，从而保持最优 功率输出；c-d为恒转速运行区，此时机组转速被限制在最大值附近；d-e为恒功率区，利 用桨距角限制输出功率。由此，本文结合考虑风速分区和调频功率分配，给出一种基于模糊 逻辑控制优化风光储系统频率响应的方法。
76.本发明提出的模糊逻辑控制风光储联合调频的方法：首先检测系统频率，当频率偏差大 于调频死区时，采样系统频率偏差和频率变化率，模糊逻辑控制器flc1启动，输出
总调频 有功增量δp
t
，并进入风速分区判断环节。若当前风速处于启动区或者恒功率区，则风电不 参与调频；若风速处于mppt区或者恒转速区，且此时转速高于最低转速时，风电参与调频。 此时模糊逻辑控制器flc2启动，风机出力为δpw。同时模糊逻辑控制器flc3启动，光伏 输出有功调频增量δppv，若此时处于夜晚或者其它极端情况，光伏没有功率输出，则此时参 与系数β＝0，光伏不参与调频。最后判断储能电池的soc，若soc大于储能工作的最小限值， 则由储能承担剩余有功调频增量，否则储能进入soc恢复环节。后续调频过程中，当风机达 到退出调频时间或者转速下限退出后，由储能、光伏系统继续弥补系统的功率缺额，支持系 统频率恢复。
77.光伏发电系统、风力发电系统和储能系统的模型
78.对光伏发电系统、风力发电系统和储能系统分别进行建模。如附图2所示，光伏发电系 统包括光伏阵列、boost变换器、并网逆变器、滤波器及其控制系统组成。如附图3所示，风 力发电系统包括风机、永磁发电机、网侧变换器、机侧变换器及其控制系统组成。如附图4 所示，储能系统主要由储能电池、buck-boost变换器、并网逆变器和滤波器其控制系统组成。
79.本方法共设置三个模糊逻辑控制器，第一个模糊逻辑控制器flc1输入为频率偏差δf与 频率变化率df/dt，用于决定风光储所需调频的总有功功率增量δp
t
，见附图5。第二个模糊 逻辑控制器flc2输入为风机转速ω和有功出力值pw，用于决定风机的调频参与系数α，见 附图6。第三个模糊逻辑控制器flc3输入是光伏出力值p
pv
和频率偏差δf，用于决定光伏系 统的调频参与系数β，见附图7。储能系统所需承担的调频需求等于总有功增量减去风光的调 频出力，灵活配合风机、光伏的运行状态。
80.参照图1，具体流程如下所示：
81.s1：分别对光伏发电系统、风力发电系统和储能系统进行建模，并对变换器控制策略进 行设计，得到风光储发电模型。
82.s2：共设置三个模糊逻辑控制器flc，第一个模糊逻辑控制器flc1输入为频率偏差δf 和频率变化率df/dt；第二个模糊逻辑控制器flc2输入为风机转速ω和风机出力值pw；第 三个模糊逻辑控制器flc3输入为光伏出力值p
pv
和频率偏差δf。
83.s3：分别对三个模糊逻辑控制器flc的模糊控制规则及推理表进行设置；第一个模糊逻 辑控制器flc1决定风光储所需调频的总有功功率增量δp
t
；第二个模糊逻辑控制器flc2 决定风机的调频参与系数α；第三个模糊逻辑控制器flc3决定光伏系统的调频参与系数β。
84.s4：储能的调频出力等于总有功调频增量减去风光的调频出力，将风光储系统得到的调 频增量叠加到各自变换器的有功控制环路中，通过模糊逻辑控制实现风光储联合调频运行。
85.本实施例的步骤s1中对光伏发电系统、风力发电系统和储能系统的建模如下：
86.光伏发电系统主要由光伏阵列、boost变换器、逆变器、滤波器及其控制系统组成。其变 换器控制策略如下：光伏阵列输出电压v
pv
和电流i
pv
，经mppt控制后生成电压参考值v
ref
， v
ref
与v
pv
的偏差经pi控制后生成有功给定p
pvref
，与高压侧电流ih电压vh乘积p
dc
作差，偏 差信号经pi控制器后得到占空比d-boost
，和变频锯齿波发生器产生的频率信号一起经脉冲宽 度调制生成驱动boost变换器的脉冲信号g
boost
，控制dc/dc电路功率开关器件的通断。
光 伏阵列经boost变换器升压后得到直流电压u
dc
，与电压参考值u
ref
作差后，经pi控制生成电 流内环参考值i
gd*
，再与采样所得的实际电流值i
gd
、i
gq
作差经pi控制器和电流解耦控制后， 得到电压给定u
iq
、u
id
，最后经坐标变换并通过正弦脉宽调制得到逆变器的触发脉冲sg。从而 实现逆变器有功无功的解耦控制及并网运行。
87.风力发电系统主要由风机、永磁同步机、网侧变换器、机侧变换器、滤波器及其控制系 统组成。其变换器控制策略如下：网侧变换器采用电网电压控制，令d轴与电网电压矢量同 相位。直流侧电压给定u
dc*
与反馈u
dc
作差，经pi控制得到内环电流给定i
d*
。在电流内环的 控制环路中加入电网电压前馈项ud、uq和耦合电压补偿项ωlid、ωliq，得到变换器交流侧参 考电压u
d*
、u
q*
，经坐标变换后进行spwm控制得到网侧变换器的触发信号sg。机侧变换器 的主要作用是控制风力发电机的电磁转矩，控制机组变速运行实现mppt，从而控制有功和 无功的输出。外环为功率控制环，根据当前的风速和转速计算出对应风机最佳叶尖速比的有 功功率值，并作为有功功率环节的给定p
wref
，经有功反馈值比较后的差值送入pi控制器得到 内环电流给定i
sq*
，经过电流内环控制后生成逆变器的驱动信号ss。
88.储能系统主要由蓄电池组、buck-boost变换器、dc/ac变换器、滤波器及其控制系统组 成。变换器控制策略和光伏类似，此处不再赘述。
89.本实施例的步骤s2中三个模糊逻辑控制器设置如下：
90.调用matlab中的fuzzy工具箱，共设置三个模糊逻辑控制器，每个模糊逻辑控制器均为 两输入一输出控制，输入和输出均设置7个模糊子集。模糊逻辑语言为：vs(非常小)、ms (较小)、s(小)、m(中)、b(大)、mb(较大)、vb(非常大)；nb(负大)、nm(负中)、 ns(负小)、z(零)、ps(正小)、pm(正中)、pb(正大)。
91.第一个模糊逻辑控制器flc1输入为频率偏差δf(-1-0hz)与频率变化率df/dt (-0.6-0.60hz/s)。第二个模糊逻辑控制器flc2输入为风机转速ω(0.7-1.2(pu))和有功出 力值pw(0.2-1(pu))。第三个模糊逻辑控制器flc3输入是光伏出力值p
pv
(0-1(pu))和频 率偏差δf(-1-0hz)。
92.本实施例的步骤s3中第一个模糊逻辑控制器flc1的模糊控制规则及推理表具体为：
93.模糊控制规则为：
94.1)当δf较大时，则δp
t
较大；
95.2)当df/dt较大时，则δp
t
较大；
96.3)当δf较小且df/dt趋近0时，则δp
t
较小。
97.模糊逻辑推理表为：
98.表1 flc1模糊逻辑推理表
[0099][0100][0101]
本实施例的步骤s3中第二个模糊逻辑控制器flc2的模糊控制规则及推理表具体为：
[0102]
模糊控制规则为：
[0103]
1)当ω非常小时，为防止转速过早下降到转速下限，则α尽可能小；
[0104]
2)当ω较大并且pw较大时，则α较大；
[0105]
3)当pw非常大时，风机处于恒功率运行区域，此时不参与系统调频，则α非常小。
[0106]
模糊逻辑推理表为：
[0107]
表2 flc2模糊逻辑推理表
[0108][0109]
本实施例的步骤s3中第三个模糊逻辑控制器flc3的模糊控制规则及推理表具体为：
[0110]
模糊控制规则为：
[0111]
1)当p
pv
较大且δf较大时，则输出β较大
[0112]
2)当p
pv
较小时，则输出β尽可能小
[0113]
3)当δf较小时，则输出β尽可能小
[0114]
模糊逻辑推理表为：
[0115]
表3 flc3模糊逻辑推理表
[0116][0117]
本实施例的步骤s4中储能的调频出力具体为：
[0118]
风机需要承担的调频出力为：
[0119]
δpw＝αδp
t
ꢀꢀ
(1)
[0120]
光伏需要承担的调频出力为：
[0121]
δp
pv
＝(1-α)βδp
t
ꢀꢀ
(2)
[0122]
储能系统所需承担的调频需求等于总有功增量减去风光的调频出力，灵活配合风机、光 伏的运行状态。储能需要承担的调频出力为：
[0123]
δp
bess
＝δp
t-δp
w-δp
pv
ꢀꢀ
(3)
[0124]
将δpw叠加到风力发电系统mppt输出的有功给定p
wref
中、δp
pv
叠加到光伏发电系统 mppt输出的有功给定p
pvref
中、δp
bess
叠加到储能buck-boost变换器的有功给定p
battref
中， 通过三个模糊逻辑控制器的协调作用实现风光储系统一次调频控制。
[0125]
本实施例的步骤s4中风光储联合调频运行的方法具体为：
[0126]
首先检测系统频率，当频率偏差大于调频死区时，采样系统频率偏差和频率变化率。模 糊逻辑控制器flc1启动，输出总调频有功增量δp
t
，并进入风速分区判断环节。若当前风 速处于启动区或者恒功率区，则风电不参与调频；若风速处于mppt区或者恒转速区，且此 时转速高于最低转速时，风电参与调频。此时模糊逻辑控制器flc2启动，风机出力为δpw。 同时模糊逻辑控制器flc3启动，光伏输出有功调频增量δppv，若此时处于夜晚或者其它极 端情况，光伏没有功率输出，则此时参与系数β＝0，光伏不参与调频。最后判断储能电池的 soc，若soc大于储能工作的最小限值，则由储能承担剩余有功调频增量，否则储能进入 soc恢复环节。后续调频过程中，当风机达到退出调频时间或者转速下限退出后，由储能、 光伏系统继续弥补系统的功率缺额，支持系统频率恢复。
[0127]
实施例2
[0128]
本发明还提供了一种基于模糊逻辑控制的风光储联合调频系统，包括：
[0129]
采集模块，用于获取风、光、储发电系统总的频率偏差、频率变化率、风机转速、风机 出力值以及光伏出力值；
[0130]
模糊逻辑控制模块，用于将频率偏差、频率变化率作为预设的第一糊逻辑控制器的输入 得到风、光、储所需调频的总有功功率增量，将风机转速、风机出力值作为预设的第二模糊 逻辑控制器的输入得到决定风机调频出力的风机调频参与系数，将光伏出力值以及频率偏差 作为预设的第三模糊逻辑控制器的输入得到光伏调频出力的光伏调频参与系
数；
[0131]
根据总有功功率增量和风机调频参与系数以及光伏调频参与系数得到风、光、储的调频 出力；
[0132]
调频模块，用于将风、光、储的调频出力叠加到各自变换器的有功控制环路中，通过模 糊逻辑控制实现风、光、储联合调频运行。
[0133]
仿真分析
[0134]
基于ieee3机9节点典型系统，搭建pscad仿真系统模型，如附图9所示。水电机组 g1、火电机组g2、g3均由调速器和原动机组成参与调频，其总额定容量为567.5mva，总 负荷量为315+j115mva。风光储联合发电系统(风电额定功率60mw，光伏额定功率60mw， 储能额定功率6mw)经过变压器送入220kv bus8母线，3s时在bus6母线处投入30mw的 负荷增量。
[0135]
1、风机mppt区下风光储联合调频的仿真验证
[0136]
取仿真风速为10m/s，此时风机处于mppt区，仿真风光储均不参与调频(无控制)、仅 风机参与调频、风光共同参与调频、风光储联合参与调频(本文方法)等4种方式下的频率 响应特性。
[0137]
1)图10(a)为系统频率变化曲线，可以看出，由于大量的新能源取代了常规机组容量， 在无控制方式下，仅靠剩余常规机组承担调频出力有限，频率下降最多为49.16hz。在仅有 风机或者风光同时投入参与调频的控制方式下，频率最低点得到提升，但存在频率二次跌落 问题，系统频率稳定性较差。而在本文方法下，系统频率最低点为49.42hz，稳态频率为49.92hz， 并且避免了频率的二次跌落，显著提升了系统的频率稳定性。
[0138]
2)图10(b)(c)分别为光伏和风机的出力曲线，当无控制时，光伏和风机一直处于 mppt运行状态，不响应系统频率波动。在仅风机调频时，风机需要承担更多的出力，释放 更多的转子动能参与调频。本文方法下，风机出力由模糊逻辑控制器flc1、flc2和flc3 共同决定，调频初期风机转速较高，此时风机参与系数大，增发调频出力多，然后随着时间 增加转速逐渐减小，直到达到退出条件退出调频，此后进入转速恢复阶段，直至恢复mppt 运行。光伏系统随着频率偏差变大，参与系数随着频率波动而动态调整。
[0139]
3)图10(d)为本文方法下的储能出力，在调频初期，风电机组参与系数较大、光伏系 统参与系数较小，此时储能迅速投入调频，有效的减缓了频率下降速率。当风机达到退出条 件退出调频后，光伏、储能系统增发出力，补充因风机退出导致的功率缺额并协助转速恢复。
[0140]
综上，由图10可以看出，与其它3种方式对比，本文所提风光储联合方法，在系统发生 频率变化时，能更加有效地减缓频率的下降速率，减小最大频率偏差，并且通过储能系统与 风电、光伏的互相协调，避免了频率的二次跌落问题。
[0141]
2、风机恒功率区下风光储联合调频的仿真验证
[0142]
取仿真风速为12m/s，此时风机处于恒功率区，出力达到上限无法增发功率参与调频， 故由光储系统按照功率分配参与调频。仿真系统在无控制和本文方法下系统的出力及频率变 化特性。
[0143]
1)如图11(a)所示，由于风机处于恒功率区时，出力达到最大，常规机组占比减少， 导致系统惯量相较mppt区更低。当系统发生相同的负荷扰动时，频率变化幅度更大，此时 频率最低点为49.02hz。本文方法下，系统频率最低点为49.48hz，比无控制方式下提升
23％。
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2)图11(b)(c)(d)分别是本文方法下的光伏、风电和储能出力曲线，可以看出，恒 功率区下，风机一直保持最大功率输出。随着频率偏差变大，光伏出力慢慢变大参与系统调 频，但受制于减载备用容量的限制，出力有限。储能装置在系统发生扰动后首先投入，提供 惯性响应支撑，随着光伏出力的增加，储能通过模糊逻辑控制协调出力。但由于风机不参与 调频，故储能出力相较于mppt区有所增大。
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综上，由图11可以看出，本文所提方法通过模糊逻辑控制器对光伏和储能系统调频能力 的协调利用，提升了系统的频率稳定性，减小了恒功率区风机无法参与调频的影响。
[0146]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。 因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的 形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储 介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形 式。
[0147]
本发明是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/ 或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/ 或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令 到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个 机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程 图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0148]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工 作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制 造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指 定的功能。
[0149]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或 其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编 程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多 个方框中指定的功能的步骤。
[0150]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照 上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本 发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等 同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。