(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211141879.2 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 (72)发明人 徐箭　廖思阳　余杰　柯德平　 陈怡琳　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 郑勤振 (51)Int.Cl. H02J 3/24(2006.01) H02J 3/48(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 基于柔性负荷 有功-电压耦合特性的电网频 率控制方法 (57)摘要 公开了一种基于柔性负荷 有功‑电压耦合特 性实时辨识的电网频率控制方法。 本发明基于负 荷有功‑电压耦合特性， 建立类似发电机下垂控 制的电压频率反馈机制， 将系统频率偏差作为反 馈控制的输入， 控制电压调节器调节馈线负荷电 压， 实现柔性负荷对孤岛频率偏差的自动响应； 采用SFR模型对闭环反馈控制系数进行整定， 基 于改进的SFR模型计算频率响应模型的时域表达 式， 以电网允许的最大频率偏 差为设定最大偏差 值， 求解频率反馈系数； 各馈线的反馈系数依据 其馈线容量分配， 即可自动响应系统频率的变 化， 实现孤立电网的频率控制。 本发明能显著提 高孤立电网的频率调控能力， 降低对储能的依赖 和减少弃风弃光 量， 促进新能源的消纳。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115377998 A 2022.11.22 CN 115377998 A 1.一种基于柔性负荷有功 ‑电压耦合特性实时辨识的电网频率控制方法， 其特征在于， 包括： 根据柔性负荷有功 ‑电压耦合特性确定负荷的实时有功 ‑电压耦合系数； 建立电压频率闭环反馈控制， 使柔性负荷 自动响应系统频率偏差， 同时将系统频率偏 差作为闭环反馈控制的输入， 控制电压调节器调节馈线负荷电压； 采用SFR模型对闭环反馈控制系数进行整定计算， 以电网允许的最大频率偏差为设定 最大偏差值， 求 解柔性负荷频率反馈系数 KL； 各目标负荷馈线按照其柔性负荷容量进行分配， 自动响应系统频率的变化， 实现孤立 电网的频率控制， 式中， N为目标负荷馈线条数， Ki,CVRfi分别为第i条馈线的反馈控制参数与实时辨识的 有功‑电压耦合系数， Si为各馈线负荷总容 量。 2.根据权利要求1所述的基于柔性负荷有功 ‑电压耦合特性实时辨识的电网频率控制 方法， 其特征在于， 当孤岛配电网发生有功缺额使系统频率低于允许波动阈值时， 调节配电 网的负荷功 率相应降低； 当孤岛配电网有功过剩时， 频率升高， 调节配电网的负荷功率相应 升高。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115377998 A 2基于柔性负荷有功 ‑电压耦合 特性的电网频率控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及孤立电网的频率稳定控制技术， 具体涉及一种基于柔性负荷有功 ‑电 压耦合特性实时辨识的电网频率控制方法。 背景技术 [0002]目前孤岛配电网的频率控制主要从源荷两侧出发。 源侧主要采用配置储能系统与 调节分布式电源的出力来提供动态频率支持。 但是储能系统价格昂贵， 需要较大容量的逆 变器， 分布式电源控制往往需要 弃风弃光， 这将 影响新能源的消纳， 制约新能源长远健康发 展。 荷侧主要是使需求响应技术参与到频率控制中， 如利用电动汽车参与电力系统一次调 频， 利用电热水器、 空调等 温控负荷来提供一次调频备用容量。 然而这类需求侧响应受用户 操作影响较大， 具有不稳定性， 无法持续可靠地 为电网提供 频率响应需求。 发明内容 [0003]本发明提供了一种基于柔性负荷有功 ‑电压耦合特性实时辨识的电网频率控制方 法， 主动控制馈线电压实时控制负荷功 率， 实现柔性负荷 对孤岛频率偏差的自动响应， 从而 减少系统不平衡功率， 改善系统频率响应。 该方法无需额外配置储能， 不受用户意愿影响， 极大减少系统弃风弃光 量， 促进新能源的消纳能力。 [0004]一种基于柔性负荷有功 ‑电压耦合特性实时辨识的电网频率控制方法， 包括以下 步骤： [0005]步骤1， 根据柔性负荷有功 ‑电压耦合特性实时推导电压变化率和功率变化率之间 的关系， 确定负荷的实时有功 ‑电压耦合系数； [0006]步骤2， 建立类似发电机下垂控制的电压频率反馈机制， 将系统频率偏差作为反馈 控制的输入， 控制电压调节器调节馈线负荷电压； [0007]步骤3， 采用SFR模型对闭环反馈控制系数进行整定计算， 基于改进的SFR模型计算 频率响应模型 的时域表达式， 以电网允许的最大频率偏差为设定最大偏差值， 求解频率反 馈系数； [0008]步骤4， 各馈线的反馈系数依据其馈线容量分配， 即可自动响应系统频率的变化， 实现孤立电网的频率控制。 [0009]根据本发明实施例一方面， 提供一种基于柔性负荷有功 ‑电压耦合特性实时辨识 的电网频率控制方法， 其特 征在于， 包括： [0010]根据柔性负荷有功 ‑电压耦合特性确定负荷的实时有功 ‑电压耦合系数； [0011]建立电压频率闭环反馈控制， 使柔性负荷自动响应系统频率偏差， 同时将系统频 率偏差作为闭环反馈控制的输入， 控制电压调节器调节馈线负荷电压； [0012]采用SFR模型对闭环反馈控制系数进行整定计算， 以电网允许的最大频率偏差为 设定最大偏差值， 求 解柔性负荷频率反馈系数 KL； [0013]各目标负荷馈线按照其柔性负荷容量进行分配， 自动响应系统频率的变化， 实现说　明　书 1/5 页 3 CN 115377998 A 3