一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略及系统的制作方法

本发明涉及孤网系统控制策略，具体为一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略及系统。

背景技术：

1、孤网系统相较于大电网本身较为“脆弱”，而孤网系统中电力电子新能源设备的加入，虽提升了整个孤网系统的经济性指标与响应能力，但由于电力电子设备基础抗扰能力弱，加之孤网系统中电压或频率任一抖动均会加大设备装置不间断反复“误”动作的频次，孤网系统的崩溃风险性也随之大增。

2、作为孤网系统两大关键性指标频率与电压，是当前稳控性功能策略的关键核心。

3、该技术更多地主要体现在两个方面：一、孤网系统稳控设计思路的提升，如：更加注重于系统内电压源的性能特性、电压源与电流源的装机容量、并离网切换装置性能等；二、优化孤网系统的控制思路，如：降低新能源渗透率，提升电压源用能占比等，这些优化性措施虽然都对系统的稳定性产生较为积极的影响，但与此同时大大降低了孤网系统的经济性效率。

技术实现思路

1、本发明提供了一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略，具备的从电压与频率波动性的角度，提升孤网抗扰动性能有益效果，解决了上述背景技术中所提到的优化性措施虽然都对系统的稳定性产生较为积极的影响，但与此同时大大降低了孤网系统的经济性效率的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略，具体方法如下：

3、s1、获取电力电子设备的基准频率和基准电压值；

4、s2、在电力电子设备上分别布置第一采集设备和第二采集设备，并设置标准抽样时间t，其中第一采集设备用于获取有功功率以及无功功率，第二采集设备用于获取在标准抽样时间t内的n个瞬时电压值和n个瞬时频率值，并对获取的瞬时电压值以及瞬时频率值进行预处理；

5、s3、将已预处理后的n个瞬时电压值和n个瞬时频率值进行计算获取当期时刻与前一时刻电压偏差值和当期时刻与前一时刻频率偏差值以及当前电压偏差率和频率偏差率为，

6、s4、预设电压偏差率上限值和下限值，频率偏差率上限值和下限值；

7、s5、将计算获取的当期时刻与前一时刻电压偏差值和当期时刻与前一时刻频率偏差值以及预设电压偏差率上限值和下限值和预设的频率偏差率上限值和下限值进行滑差调节控制；

8、s6、根据滑差调节控制结果，分别执行不同的计算，从而获取v/q下垂特性曲线以及f/p下垂特性曲线；

9、s7、对获取v/q下垂特性曲线以及f/p下垂特性曲线进行pi调节控制。

10、作为本发明所述一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略的一种可选方案，其中：s1~s2步骤中的基准频率、基准电压值、有功功率以及无功功率分别通过下述方式获取；

11、基准频率和基准电压值由电力电子设备产品说明书获取；

12、有功功率和无功功率通过第一采集设备获取；

13、其中，有功功率通过第一采集设备下的电能表进行采集获取；无功功率通过第一采集设备下的功率因数表采集获取。

14、作为本发明所述一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略的一种可选方案，其中：s2步骤中的第二采集设备包括第一采样设备和第二采样设备；

15、第一采样设备为示波器测量，用于获取在标准抽样时间t内的n个瞬时电压值；

16、第二采样设备为相位锁定频率计，用于获取在标准抽样时间t内的n个瞬时频率值。

17、作为本发明所述一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略的一种可选方案，其中：s3步骤中的当期时刻与前一时刻电压偏差值和当期时刻与前一时刻频率偏差值分别通过循环计算法计算获取，具体公式如下：

18、；

19、。

20、作为本发明所述一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略的一种可选方案，其中：s3步骤中当前电压偏差率和频率偏差率为分别通过下述公式计算获取：

21、；

22、；

23、式中： 为当期时刻与前一时刻电压偏差值， 为当期时刻与前一时刻频率偏差值，t为采样时间。

24、作为本发明所述一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略的一种可选方案，其中：s5步骤中的动态滑差调节的具体方式如下；

25、s11、将当前时刻瞬时电压偏差率与设定电压偏差率上限值和下限值比较得到三种模式；

26、s12、将当前时刻瞬时频率偏差率与设定频率偏差率上限值和下限值比较得到三种模式。

27、作为本发明所述一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略的一种可选方案，其中：s11步骤中的当前时刻瞬时电压偏差率与设定电压偏差率比较得到三种模式为；

28、当，计为模式v1，此时进入控制策略的电压输入值为vref=；

29、当计为模式v2；此时进入控制策略的电压输入值为vref= ；

30、当计为模式v3，此时进入控制策略的电压输入值为vref= ；

31、s11步骤当中的当前时刻瞬时频率偏差率与设定频率偏差率比较得到三种模式为；

32、当，计为模式f1，此时进入控制策略的频率输入值为fref= ；

33、当计为模式f2；此时进入控制策略的频率输入值为fref= ；

34、当计为模式f3，此时进入控制策略的频率输入值为fref=。

35、作为本发明所述一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略的一种可选方案，其中：s7步骤中的pi调节控制具体方法为：

36、s7步骤中的pi调节控制具体方法为：

37、s21、通过实时采样储能系统有功功率和无功功率，与有功调节指令值和无功调节指令值进行pi无差调节，首先分别得到有功增量和无功增量；

38、s22、得到的有功增量和无功增量，叠加在当前储能系统输出的功率上。

39、作为本发明所述一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略的一种可选方案，其中：s21步骤中的无功调节指令值和有功调节指令值分别通过下述公式计算获取：

40、；

41、；

42、式中： 是孤网系统设置的基准频率、是孤网系统设置的基准电压值， 与分别为频率惯性系数和电压惯性系数；

43、s22步骤中的叠加方式具体为：

44、；

45、；

46、式中为有功功率、为无功功率、为有功增量， 为无功增量。

47、本发明还提供了一种从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制系统，系统包括：采集单元、计算单元、分析单元、调控单元以及叠加单元；

48、采集单元，包括第一采集设备和第二采集设备，用于获取有功功率以及无功功率，第二采集设备用于获取在标准抽样时间t内的n个瞬时电压值和n个瞬时频率值；

49、计算单元，将n个瞬时电压值和n个瞬时频率值进行计算，获取当期时刻与前一时刻电压偏差值和当期时刻与前一时刻频率偏差值以及当前电压偏差率和频率偏差率为；

50、分析单元，将计算获取的当期时刻与前一时刻电压偏差值和当期时刻与前一时刻频率偏差值以及预设电压偏差率上限值和下限值和预设的频率偏差率上限值和下限值进行滑差调节控制；

51、调控单元，根据滑差调节控制结果，分别执行不同的计算，从而获取v/q下垂特性曲线以及f/p下垂特性曲线；

52、叠加单元，对获取v/q下垂特性曲线以及f/p下垂特性曲线进行pi调节控制。

53、本发明具备以下有益效果：

54、1、该功能策略主要在数据源头将系统电压、系统频率进行数据处理：通过预设电压与频率的偏差率阈值，同时通过当前时刻电压/频率实时采样值和前一时刻的电压/频率历史值，得到采样周期内电压以及频率的偏差值和偏差率，继而通过计算偏差率与预设偏差率参考比较，进行滑差调节控制获取v/q下垂特性曲线以及f/p下垂特性曲线的输入调节值，最终实现从数据源头提升系统抗扰动能力提高了系统对复杂运行环境的适应性。

55、2、该从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略，通过实时监测和滑差调节控制，系统能够更加灵活地应对电压和频率的瞬时波动，提高了系统的鲁棒性和稳定性。其次，通过获取v/q和f/p下垂特性曲线，系统具备更深入的运行状态分析能力，有助于更准确地进行调控决策。此外，引入pi调节控制进一步提高了系统的调节性能，使得系统更具适应性和优化能力。

56、3、该从数据源头抗扰优化处理的孤网系统控制策略，通过将当前时刻瞬时电压偏差率和瞬时频率偏差率与设定的电压和频率偏差率比较，得到了三种模式。这种多模式响应意味着系统可以根据不同情境采用不同的调节策略，从而更灵活地应对电力系统中可能出现的不同扰动。