一种基于LQR的新能源场站故障期间有功无功控制方法

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种基于lqr的新能源场站故障期间有功无功控制方法。

背景技术：

1、随着光伏和风电的广泛应用，大量分布式的光伏/风电场站接入电力系统，确保电网稳定运行面临着越来越大的挑战。光伏发电和风电发电具有波动性、不确定性等特点，可能导致电网的电压和频率波动以及功率品质下降等问题。在光伏/风电场站发生故障时，对有功和无功的协同控制技术进行改进以实现电力系统的稳态控制具有重要价值。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于lqr的新能源场站故障期间有功无功控制方法，包括分布式能源管理系统、有功/无功协同控制器、动态优化算法和通信协议。该技术有助于实现电力系统的稳态控制，提高系统安全和可靠性，特别是在光伏/风电场站发生故障时。

2、以下分别对本发明的系统各项组成部分进行详细说明。

3、分布式能源管理系统（derms）是一个集成的实时监测、自适应调控和优化策略的控制系统，用于处理分布式光伏/风电场站的运行数据。

4、有功/无功协同控制器负责实现有功和无功之间的动态平衡。通过先进的计算模型和算法，可自适应地调整有功和无功输出，以满足电网的实际需求。

5、动态优化算法确定最优的有功和无功输出比例，实时分析若干重要指标，并以此作为优化目标进行调节。

6、通信协议保证了在故障情况下能源管理系统、协同控制器和其他相关设备之间的信息传递可靠。

7、方法的优点在于降低电网压力，实现光伏/风电场站故障期间的有功/无功协同控制，通过动态调节来实现电网系统的稳定控制，有效降低电网系统的压力；易应对突发状况，在异常情况下，本发明能够自适应地调整有功和无功功率输出，保证系统的平稳运行；易实施与扩展，基于derms架构，本发明可适用于不同规模、不同类型的光伏/风电场站，具有一定的通用性和扩展性。

8、本发明提供了一种新能源场站故障期间有功无功控制方法。通过分布式能源管理系统、有功/无功协同控制器、动态优化算法以及高速、可靠的通信协议，能够应对光伏/风电场站故障，优化有功和无功输出，从而维持电网系统的平稳运行。

技术特征：

1.一种基于lqr的新能源场站故障期间有功无功控制方法，其特征在于系统结构包括分布式能源管理系统、有功/无功协同控制器、动态优化算法和通信协议。

2. 根据权利要求1所述的一种基于lqr的新能源场站故障期间有功无功控制方法，其特征在于，流程包括：第一步，对光伏风电场站的实时数据进行检测；第二步，将问题转化为线性时不变离散系统，并用状态向量表示有功功率、无功功率等参数；第三步，定义代价函数，用来量化有功和无功调控的效果；第四步，通过求解离散代数 riccati 方程，可以找到最优状态反馈控制矩阵。

技术总结
本发明提供的一种基于LQR的新能源场站故障期间有功无功控制方法，在光伏、风电场站故障期间的有功无功协同控制技术中，LQR控制器设计通过最小化关联的代价函数实现电网稳定性和控制力度的优化。LQR控制器在这种情况下有助于系统在故障期间实现平稳切换，降低系统的不稳定现象和对系统的冲击。由于LQR控制器是基于系统动态特性的最优解，所以可以达到更高性能、更高效的控制目的。

技术研发人员：朱显浩,焦伟超,张辰霄,朱永强
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15