以柴油机侧为主的风柴混合电力系统负荷频率控制方法

摘要

本发明涉及一种以柴油机侧为主的风柴混合电力系统负荷频率控制方法，包括以下步骤：1)根据风力发电机的额定功率采用PID变桨距控制方法控制风力发电机的输出功率；2)采用基于BP神经网络观测器的滑模控制方法控制柴油机子系统的输出功率，并将步骤1)中风力发电机的输出功率作为滑模控制中可测的扰动项，建立系统状态方程；3)采用趋近律方法计算控制输入u(t)，根据该控制输入优化整个混合电力系统的频率偏差。与现有技术相比，本发明具有控制精度高、有效改善电力系统负荷频率偏差等优点。

主权项

一种以柴油机侧为主的风柴混合电力系统负荷频率控制方法，所述的风柴混合电力系统包括风力发电子系统和柴油机子系统，所述的风力发电子系统包括风力发电机，其特征在于，所述的控制方法包括以下步骤：1)根据风力发电机的额定功率采用PID变桨距控制方法控制风力发电机的输出功率；2)采用基于BP神经网络观测器的滑模控制方法控制柴油机子系统的输出功率，并将步骤1)中风力发电机的输出功率作为滑模控制中可测的扰动项，建立如下系统状态方程：其中$x\left(t\right)=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Delta f}\left(t\right)\\ P_d\left(t\right)\\ X_d\left(t\right)\\ E\left(t\right)\end{array}\right],$$A=\left[\begin{array}{cccc}-\frac{1}{T_p}& \frac{K_p}{T_p}& 0& 0\\ 0& -\frac{1}{T_t}& \frac{1}{T_t}& 0\\ -\frac{1}{{\mathrm{RT}}_g}& 0& -\frac{1}{T_g}& -\frac{1}{T_g}\\ K_{ϵ}& 0& 0& 0\end{array}\right],$$B=\left[\begin{array}{c}0\\ 0\\ \frac{1}{T_g}\\ 0\end{array}\right],$x(t)是状态变量矩阵；A是状态变量系数矩阵；B是控制输入系数矩阵；u(t)是控制输入；为扰动，为扰动系数矩阵；Δf(t)为频率偏差；P_d(t)为柴油发电机输出功率；x_d(t)为调速器阀门位置；T_g是调速器时间常数；T_t是柴油机时间常数；T_p是电力系统模型时间常数；K_p是电力系统增益；R是调速器速度调节；P_L是不可知负荷扰动；P_g为发电机输出功率；K_ε是积分控制增益；E(t)是积分控制增量变化；3)采用趋近律方法计算控制输入u(t)，根据该控制输入优化整个混合电力系统的频率偏差。