(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 202211141891.3 (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　 刘汗青　余清芳　 (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 3/48(2006.01) H02J 3/24(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 实时协调电压敏感性负载的孤立电网两阶 段频率控制方法 (57)摘要 公开了一种实时协调电压敏感性负载的孤 岛配电网两阶段频率控制方法， 基于柔性负荷有 功‑电压耦合特性， 通过主动控制馈线电压从而 实时控制负荷功率， 在不影 响客户舒适度的情况 下提高暂态频率。 此外， 采用一种两阶段的自适 应调参方法来在线优化反馈系数。 第一阶段的调 参是为了减少最大频率偏差， 以避免光伏离网甚 至频率崩溃。 第二阶段， 为了充分利用旋转机组 的旋转储备， 尽快恢复馈线负荷电压， 以提高馈 线负荷稳态电压。 与传统研究相比， 所提出的方 法可以在电压质量损失最小的情况下实现不同 调节资源之间的协调， 减少对ESS的依赖， 有效避 免光伏发电缩 减。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115378055 A 2022.11.22 CN 115378055 A 1.一种实时协调电压敏感性负载的孤岛配电网两阶段频率控制方法， 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， 将孤岛配电网系统频率偏差作为闭环反馈控制的输入， 控制电力电子调压设备调节馈线负荷电压从而实时控制负荷功率； 采用两阶段的自适应调参方法在线优化闭环反馈控制的柔性负荷反馈系数KL保证各馈 线电压处于电网允许 范围内： 第一阶段： 在t<tmin时， 控制参数设置为使其对应的频率暂态最小值 等于目标设定频率 最小值； 求出孤岛配电网系统受扰后需调整的柔性负荷反馈系数KL， 以及到达频率暂态最小值 的时间tmin； 随后各目标馈线 按照其柔性负荷可调裕度进行分配： 式中， N为目标负荷馈线条数， Ki,nPi分别为第i条馈线的反馈控制参数与有功电压耦合 系数， Vlim为馈线电压的极限值； 第二阶段： 在t>tmin时， 逐渐减少柔性负荷的调频参与量使其缓慢退出， 从而尽 快恢复柔性负荷的 电压。 2.根据权利要求1所述的实时协调电压敏感性负载的孤岛配电网两阶段频率控制方 法， 其特征在于， 在基于电压裕度的柔性负荷自适应控制方法第二阶段， 根据当前电压状态 来控制柔性负荷以不同柔性负荷反馈系数KL进行出力： 当孤岛配电网系统由于扰动 而使有 功功率缺额时， 柔性负荷馈线相应降压来减少负荷需求参与电网调控； 当馈线电压处于V> Vlow， 柔性负荷以最大KL值参与调频； 当V0<V<Vlow时， 柔性负荷以上凸型变KL参与调频； 当 0.93<V<V0时， 柔性负荷则以下凹型变KL进行调控； 当电压低于0.93p.u.时， 此时柔性负荷不 再参与电网调频控制。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115378055 A 2实时协调电压敏感性负载的孤立电网两阶段频率控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及孤立电网的频率稳定控制技术， 具体涉及一种实时协调电压敏感性负 载的孤岛配电网两阶段 频率控制方法。 背景技术 [0002]计划孤岛是提高系统运行可靠性和允许更多可再生能源整合的可靠方式。 对于低 惯性的孤岛配电系统， 频率稳定性是亟需解决的最关键 问题。 传统的解决方案是安装储能 装置或削减光伏发电， 但这将导致大量的投资和能源损失。 此外需求响应技术也是频率控 制的一种重要解决思路， 但是这类需求侧响应受用户操作影响较大， 具有不稳定性。 发明内容 [0003]本发明提供了一种实时协调电压敏感性负 载的孤岛配电网两阶段频率控制方法， 基于柔性负荷 有功‑电压耦合特性， 通过主动控制馈线电压从而实时控制负荷功 率， 在不影 响客户舒适度的情况下提高暂态频率。 此外， 采用一种两阶段的自适应调参方法来在线优 化反馈系数。 第一阶段的调参是为了减少最大频率偏差， 以避免光伏离网甚至频率崩溃。 第 二阶段， 为了充分利用旋转机组的旋转储备， 尽快恢复馈线负荷电压， 以提高馈线负荷稳态 电压。 与传统技术相比， 所提出 的方法可以在电压质量损失最小的情况下实现不同调节资 源之间的协调， 减少对ES S的依赖， 有效避免光伏发电缩 减。 [0004]一种实时协调电压敏感性负载的孤岛配电网两阶段频率控制方法， 包括以下步 骤： [0005]步骤1， 根据柔性负荷的有功电压耦合特性推导配电网电压变化率和功率变化率 之间的关系， 求 解柔性负荷的有功 ‑电压耦合系数； [0006]步骤2， 采用智能变压器作为快速调压装置， 通过闭环反馈控制进行频率控制， 并 基于SFR模型对柔 性负荷闭环反馈控制进行分析处 理。 [0007]步骤3， 考虑到不同负载之间的有功电压耦合效应和电压状态的差异， 采用两阶段 参数整定方法对闭环反馈控制参数进行计算， 在提供快速频率响应的同时， 保证各馈线电 压也处于电网允许 范围内。 [0008]根据本发明实施例一方面， 提供一种实时协调电压敏感性负 载的孤岛配电网两阶 段频率控制方法， 包括： [0009]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； [0010]建立电压频率闭环 反馈控制， 将孤岛配电网系统频率偏差作为闭环 反馈控制的输 入， 控制电力电子调压设备调节馈线负荷电压从而实时控制负荷功率； [0011]采用两阶段的自适应调参方法在线优化闭环反馈控制的柔性负荷反馈系数KL保 证各馈线电压处于电网允许 范围内： [0012]第一阶段： [0013]在t<tmin时， 控制参数设置为使其对应的频率暂态最小值等于 目标设定频率最小说　明　书 1/5 页 3 CN 115378055 A 3