调频控制方法、装置、调频控制器、存储介质和程序产品

本申请涉及电力系统，特别是涉及一种调频控制方法、装置、调频控制器、存储介质和程序产品。

背景技术：

1、电力系统中的同步发电机逐渐被以电力电子设备为接口的新能源和直流输电替代。

2、由于电力电子设备不具备自发提供频率调节的能力，导致电力系统抵御不平衡功率的能力下降，从而引发大规模停电事故。因此，需要维持电力系统稳定性。相关技术中，在维持电力系统稳定性时，主要是通过诸如下垂控制或者虚拟惯量控制的控制策略作用于储能装置，为电力系统提供快速频率响应，使得电力系统的系统频率稳定在一定范围内。

3、然而，相关技术中，在通过控制策略维持电力系统稳定性时，存在能量消耗过大的问题。

技术实现思路

1、基于此，本申请实施例提供了一种调频控制方法、装置、调频控制器、存储介质和程序产品，能够在维持电力系统频率稳定的条件下，降低能量消耗。

2、第一方面，本申请提供了一种调频控制方法，该方法包括：

3、目标调频控制器获取电力系统的当前系统频率，以及获取目标储能装置的当前输出功率；目标调频控制器为电力系统中任一个调频控制器，目标储能装置为目标调频控制器对应控制的储能装置；

4、目标调频控制器根据当前系统频率、当前输出功率和预设的调频条件，确定目标输出功率；

5、目标调频控制器控制目标储能装置输出目标输出功率，以使电力系统的系统频率在预设安全范围内。

6、在其中一个实施例中，目标调频控制器根据当前系统频率、当前输出功率和预设的调频条件，确定目标输出功率，包括：

7、若当前系统频率和当前输出功率满足调频条件，则根据当前系统频率确定目标输出功率；

8、若当前系统频率和当前输出功率不满足调频条件，则确定目标输出功率为0。

9、在其中一个实施例中，调频条件包括频率安全边界值；该方法还包括：

10、若当前系统频率小于或等于频率安全边界值，且当前输出功率大于或等于0，则确定当前系统频率和当前输出功率满足调频条件。

11、在其中一个实施例中，根据当前系统频率确定目标输出功率，包括：

12、根据当前系统频率和电力系统的额定频率确定频率偏差值；

13、根据频率偏差值确定目标调频控制器的调频效应功率修正值、目标调频控制器的负荷效应功率修正值、目标调频控制器的功率输出基准值；

14、根据目标调频控制器的调频效应功率修正值、目标调频控制器的负荷效应功率修正值、目标调频控制器的功率输出基准值，确定目标输出功率。

15、在其中一个实施例中，根据频率偏差值确定目标调频控制器的调频效应功率修正值，包括：

16、获取频率偏差值在一定时间内的频率变化值；

17、根据频率变化值确定目标调频控制器的调频效应功率修正值。

18、在其中一个实施例中，根据频率偏差值确定目标调频控制器的负荷效应功率修正值，包括：

19、获取目标调频控制器的阻尼系数；

20、将阻尼系数与频率偏差值之间的乘积确定为目标调频控制器的负荷效应功率修正值。

21、在其中一个实施例中，根据频率偏差值确定目标调频控制器的功率输出基准值，包括：

22、根据调频效应功率修正值、负荷效应功率修正值、目标储能装置的输出功率和目标调频控制器实时运算的时间窗宽度，确定时间窗内等效注入能量值；

23、根据频率偏差值、时间窗宽度和电力系统的聚合等效惯性时间常数，确定时间窗内转子能量变化值；

24、根据时间窗内等效注入能量值、时间窗内转子能量变化值、时间窗宽度和电力系统的频率安全边界值，确定目标调频控制器的时变增益值；

25、将时变增益值与频率偏差值的乘积确定为目标调频控制器的功率输出基准值。

26、在其中一个实施例中，根据目标调频控制器的调频效应功率修正值、目标调频控制器的负荷效应功率修正值、目标调频控制器的功率输出基准值，确定目标输出功率，包括：

27、根据目标调频控制器的负荷效应功率修正值、目标调频控制器的负荷效应功率修正值，确定目标调频控制器的功率修正值；

28、根据目标调频控制器的功率修正值、目标调频控制器的功率输出基准值，确定目标输出功率。

29、第二方面，本申请还提供了一种调频控制器，该调频控制器包括比较器、运算单元和选择器；比较器和运算单元均与选择器连接；运算单元的输出端为选择器的其中一个输入信号端口；

30、比较器，用于根据当前系统频率、当前输出功率和预设的调频条件，向选择器输出控制信号，控制信号用于指示选择器选择目标输出功率所属端口的输入信号，以输出目标输出功率，使得电力系统的系统频率在预设安全范围内。

31、第三方面，本申请还提供了一种调频控制装置。该装置包括：

32、获取模块，用于获取电力系统的当前系统频率，以及获取目标储能装置的当前输出功率；目标调频控制器为电力系统中任一个调频控制器，目标储能装置为目标调频控制器对应控制的储能装置；

33、处理模块，用于根据当前系统频率、当前输出功率和预设的调频条件，确定目标输出功率；

34、控制模块，用于控制目标储能装置输出目标输出功率，以使电力系统的系统频率在预设安全范围内。

35、第四方面，本申请还提供了一种调频控制器，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，执行器处理计算机程序时实现上述第一方面任一实施例中的方法步骤。

36、第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一实施例中的方法步骤。

37、第六方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一实施例中的方法步骤。

38、上述调频控制方法、装置、调频控制器、存储介质和程序产品，通过目标调频控制器获取电力系统的当前系统频率，以及获取目标储能装置的当前输出功率，并根据当前系统频率、当前输出功率和预设的调频条件，确定目标输出功率，之后控制目标储能装置输出目标输出功率，以使电力系统的系统频率在预设安全范围内。其中，目标调频控制器为电力系统中任一个调频控制器，目标储能装置为目标调频控制器对应控制的储能装置。由于该方法是在获取当前系统频率、当前输出功率和预设的调频条件的基础上，通过调频控制器控制储能装置输出功率，相当于是在控制储能装置输出功率的过程中，不仅能够根据预设的调频条件判断储能装置是否输出，还能够进一步根据当前系统频率实时调整储能装置的输出功率，这样获取的输出功率能够保证储能装置始终是以最小的能量需求维持系统频率稳定，从而达到降低储能装置能量消耗的目的。

技术特征：

1.一种调频控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标调频控制器根据所述当前系统频率、所述当前输出功率和预设的调频条件，确定目标输出功率，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调频条件包括频率安全边界值；所述方法还包括：

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前系统频率确定所述目标输出功率，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率偏差值确定所述目标调频控制器的调频效应功率修正值，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率偏差值确定所述目标调频控制器的负荷效应功率修正值，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率偏差值确定所述目标调频控制器的功率输出基准值，包括：

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标调频控制器的调频效应功率修正值、所述目标调频控制器的负荷效应功率修正值、所述目标调频控制器的功率输出基准值，确定所述目标输出功率，包括：

9.一种调频控制器，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项的调频控制方法，所述调频控制器包括比较器、运算单元和选择器；所述比较器和所述运算单元均与所述选择器连接；所述运算单元的输出端为所述选择器的其中一个输入信号端口；

10.一种调频控制装置，其特征在于，所述装置包括：

11.一种调频控制器，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。

13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种调频控制方法、装置、调频控制器、存储介质和程序产品。该方法包括：通过目标调频控制器获取电力系统的当前系统频率，以及获取目标储能装置的当前输出功率，并根据当前系统频率、当前输出功率和预设的调频条件，确定目标输出功率，之后控制目标储能装置输出目标输出功率，以使电力系统的系统频率在预设安全范围内。其中，目标调频控制器为电力系统中任一个调频控制器，目标储能装置为目标调频控制器对应控制的储能装置。采用本方法获取的输出功率能够保证储能装置始终是以最小的能量需求维持系统频率稳定，从而降低储能装置能量。

技术研发人员：刘锋,吴世勇,于沛鑫,汝溪,彭啸宇,周旭艳,吴云翼,程林
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12