一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统

1.本发明涉及电力系统直流输电领域，具体的说，涉及了一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统。


背景技术：

2.随着电力电子接口的分布式电源在新型电力系统中渗透率的不断提高，迫切需要开发新的调频资源为未来新型电力系统提供额外的自动发电控制(automatic generation control,agc)服务。当具有不同响应速度的异质频率调节机组(frequency regulation units，fru)共同运行时，传统的基于pi的集中式agc方法在参数设计和性能改进方面将面临新的挑战：1)难以设计集中式pi参数，使其适应所有异质频率调节机组的响应速度并充分发挥快速响应机组的调节能力；2)随着风、光等电力电子化随机性新能源在电力系统中占比变化，系统等效模型参数具有时变性和随机性，固定的pi参数难以在所有情景下发挥最优调频性能。
3.为应对上述挑战，cn115378037a提出了一种异质多源分布式协同二次调频控制方法及系统，建立ace状态分布式估计器，以发掘得到的ace状态信号；建立ace调节器，以ace状态信号为输入，输出调频机组二次调频参考指令的第一部分分量；建立异质调频机组调频指令比例分配控制器，输出调频机组二次调频参考指令的第二部分分量。算法的分布式实施具有可扩展性高、灵活性好和信息安全性高等优点。然而，该技术方案中进行ace状态信号挖掘时考虑的是系统渐进稳定，并没有考虑收敛性能；且由于进行ace调节时，利用的仍是pi控制器，难以快速在固定时间内将ace调整到允许值。
4.为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统，以充分挖掘异质fru的潜力，提高agc控制器的性能和可扩展性。
6.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统，各fru通过分布式固定时间ace发掘算法，分布式估计ace的值。然后，各fru通过设计的基于固定时间滑模控制的分布式agc算法实现ace的分布式调节。最后，通过分布式固定时间比例负荷分配算法实现各fru间调节功率比例分配。
7.具体的，本发明提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法包括以下步骤：
8.获取各频率调节机组基于ace分布式固定时间发掘方法估计的ace值；
9.根据ace值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；
10.基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分
量。
11.在具体实施时，所述ace分布式固定时间发掘方法包括以下步骤：
12.将每个频率调节机组表示为一个具有通信和计算功能的智能体；
13.根据第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值和(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值计算发掘值误差：
[0014][0015]
其中为第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值，mε
,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值；
[0016]
根据发掘值误差计算第一事件触发条件：
[0017][0018]
其中，ηi(t)为第一事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut1为误差上限阈值变量，lt1为误差下限阈值变量；ts为采样周期；
[0019]
根据第一事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值，更新规则为：
[0020][0021]
其中，mε
,i
(t)为第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值；
[0022]
根据更新后的ace历史发掘值和ace分布式固定时间发掘模型发掘新的ace值
[0023]
其中，ace分布式固定时间发掘模型的表达式为：
[0024][0025]
式中，下标j为智能体编号，ε(t)为上层调度中心测量的t时刻的ace信号值，为第j智能体t时刻发掘得到的ace估计值，α1,ρ1》0，m1,n1,p1,q1为正奇数并且满足m1》n1》0和0《p1《q1《2p1，ci和w
i,j
分别定义如下：
[0026]
[0027][0028]
其中ni和nj分别为第i和第j个智能体的邻居节点个数；ξ≥0为常数。
[0029]
在具体实施时，分布式固定时间自动发电控制方法包括如下步骤：
[0030]
获取各个智能体的ace值后，根据ace值计算各个智能体的滑模面sε
,i
(t)：
[0031][0032]
α
2,i
,ρ
2,i
》0为常系数,m
2,i
,n
2,i
,p
2,i
,q
2,i
为正奇数且满足m
2,i
》n
2,i
》0,0《p
2,i
《q
2,i
《2p
2,i
；
[0033]
根据滑模面函数s
ε,i
(t)计算各个智能体的调整功率参考值的第一部分分量：
[0034][0035]
其中，为第i个智能体的调整功率参考值的第一部分分量，α
3,i
,ρ
3,i
》0，m
3,i
,n
3,i
,p
3,i
,q
3,i
为正奇数并且满足m
3,i
》n
3,i
》0，0《p
3,i
《q
3,i
《2p
3,i
，γ
1,i
》0，k
1,i
为与系统及第i个频率调节机组的模型参数相关的常量，表示为：
[0036][0037]
其中，t
g,i
和t
t,i
为第i个智能体的模型参数，t
ps
，k
ps
和β为系统模型参数，分别表示系统时间常量、系统增益常量和频率偏差系数。
[0038]
在具体实施时，基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，包括如下步骤：
[0039]
获取各个智能体的调整功率标称值误差：
[0040]
δ
δp,i
(t)＝δp
pu,i
(t)-m
p,i
(t-1)；
[0041]
其中，δ
δp,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值误差，δp
pu,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值，m
p,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的历史调整功率标称值；
[0042]
根据调整功率标称值误差计算第二事件触发条件：
[0043][0044]
其中，ψi(t)为第二事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut2为调整功率标称值上限阈值变量，lt2为调整功率标称值下限阈值变量；
[0045]
根据第二事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的历史调整功率标称值，更新规则为：
[0046][0047]
根据更新后的历史调整功率标称值和调频指令比例分配模型获取调整功率参考值的第二部分分量；
[0048]
其中，调频指令比例分配模型的表达式为：
[0049][0050]
式中，为第i个智能体调整功率参考值的第二部分分量，
[0051]
4,i
,ρ
4,i
》0,m
4,i
,n
4,i
,p
4,i
,q
4,i
为正奇数，并且满足m
4,i
》n
4,i
》0,0《p
4,i
《q
4,i
《2p
4,i
,δp
pu,i
(t)为第i个智能体的调整功率标称值，其定义如下：
[0052][0053]
其中δp
max,i
(t)和δp
min,i
(t)分别为第i个智能体的调频容量的上下限，δp
t,i
(t)为第i个智能体的实际调频功率输出量。
[0054]
本发明第二方面提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置，包括分布式固定时间ace发掘器和分布式固定时间调整功率参考值计算器，
[0055]
所述分布式固定时间ace发掘器，基于ace分布式固定时间发掘方法估计的ace值
[0056]
所述分布式固定时间调整功率参考值计算器，用于根据ace值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，并将调整功率参考值的第一部分分量和调整功率参考值的第二部分分量作为频率调节机组的参考功率调整量的一部分输入。
[0057]
本发明还提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电系统，包括控制单元、多个调频机组、一次下垂控制单元、功率扰动单元和系统模型单元所述控制单元为前述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置。
[0058]
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说：
[0059]
1.本发明提出了一种基于固定时间滑模控制的agc方法，使异质fru通过独立控制器协同参与ace调节，充分利用了快速响应机组的调节潜力，具有快速响应能力。
[0060]
2.提出了一种分布式固定时间比例负荷分配法，用于在频率调节的最后阶段恢复快速响应fru的功率储备，可以进一步提高频率调节性能。
[0061]
3.所开发的控制策略均基于分布式通信拓扑实现，无需全局信息，可大大减少中
央控制器的计算和通信负担，具有灵活性、可扩展性和信息安全性等优点。
[0062]
4.针对所提出的控制方法，设计了事件触发的通信机制，该机制易于实现，可以进一步减轻系统的通信负担。
附图说明
[0063]
图1是传统集中式agc控制方法。
[0064]
图2是分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法结构图。
具体实施方式
[0065]
如图1所示，传统集中式agc控制方法，其中，调频机组可以是火电机组、储能、燃气轮机、光伏、风电机组等。各调频机组既可以通过传统下垂控制提供一次调频服务也可以通过本专利设计的agc策略提供二次调频服务。
[0066]
本专利设计的分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法实施步骤如下：首先，为了使所有fru分布式估计真实区域控制误差(area control error，ace)值，设计了一种分布式事件触发的固定时间ace发现算法。然后，设计了一种基于固定时间滑模控制的agc方法，在固定时间内将ace调整到允许值。最后，为了恢复快速响应fru的功率储备，设计了分布式固定时间比例功率分配方法，以进一步提高频率调节性能。此外，设计了一种事件触发通信机制，以进一步减少控制策略所需通信成本。
[0067]
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0068]
实施例1
[0069]
如图2所示，本实施例提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，包括以下步骤：
[0070]
步骤1，获取各频率调节机组基于ace分布式固定时间发掘方法估计的ace值。
[0071]
在具体实施时，所述ace分布式固定时间发掘方法包括以下步骤：
[0072]
将每个频率调节机组表示为一个具有通信和计算功能的智能体；
[0073]
根据第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值和(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值计算发掘值误差：
[0074][0075]
其中为第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值，m
ε,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值；
[0076]
根据发掘值误差计算第一事件触发条件：
[0077][0078]
其中，ηi(t)为第一事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut1为误差上限阈值变量，lt1为误差下限阈值变量；ts为采样周期；
[0079]
需要注意的是，ηi(0)＝1，ηi(t)只有两个取值“0”或“1”，ηi(t-ts)为上一采样时刻
的第一事件触发事件的取值，同样只有两个取值“0”或“1”；
[0080]
根据第一事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值，当ηi(t)的值为“1”时，智能体i通过通信更新缓存的ace历史发掘值；当ηi(t)的值为“0”时，智能体i不进行通信，用(t-1)时刻的ace历史发掘值更新t时刻的ace历史发掘值；
[0081]
具体更新规则如下：
[0082][0083]
根据更新后的ace历史发掘值和ace分布式固定时间发掘模型发掘新的ace值其中，ace分布式固定时间发掘模型的表达式为：
[0084][0085]
式中，下标j为智能体编号，ε(t)为上层调度中心测量的t时刻的ace信号值，为第j个智能体t时刻发掘得到的ace估计值，α1,ρ1》0，m1,n1,p1,q1为正奇数并且满足m1》n1》0和0《p1《q1《2p1，ci和w
i,j
分别定义如下：
[0086][0087][0088]
其中ni和nj分别为第i和第j个智能体的邻居节点个数；ξ≥0为常数。步骤2，根据ace值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量。
[0089]
具体的，分布式固定时间自动发电控制方法包括如下步骤：
[0090]
获取各个智能体的ace值后，根据ace值计算各个智能体的滑模面s
ε,i
(t)：
[0091][0092]
α
2,i
,ρ
2,i
》0为常系数,m
2,i
,n
2,i
,p
2,i
,q
2,i
为正奇数且满足m
2,i
》n
2,i
》0,0《p
2,i
《q
2,i
《2p
2,i
；可以理解，α
2,i
,ρ
2,i
，m
2,i
,n
2,i
,p
2,i
,q
2,i
均为第i个智能体相关的参数；
[0093]
根据滑模面函数s
ε,i
(t)计算各个智能体的调整功率参考值的第一部分分量：
[0094][0095]
其中，为第i个智能体的调整功率参考值的第一部分分量，α
3,i
,ρ
3,i
》0，m3,i
,n
3,i
,p
3,i
,q
3,i
为正奇数并且满足m
3,i
》n
3,i
》0，0《p
3,i
《q
3,i
《2p
3,i
，γ
1,i
》0，k
1,i
为与系统及第i个智能体的模型参数相关的常量，表示为：
[0096][0097]
其中，t
g,i
和t
t,i
为第i个频率调节机组的模型参数，t
ps
，k
ps
和β为系统模型参数，分别表示系统时间常量、系统增益常量和频率偏差系数。
[0098]
可以理解，α
3,i
,ρ
3,i
,m
3,i
,n
3,i
,p
3,i
,q
3,i
均为第i个智能体相关的参数。
[0099]
步骤3，基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量。
[0100]
具体步骤如下：
[0101]
获取各个智能体的调整功率标称值误差：
[0102]
δ
δp,i
(t)＝δp
pu,i
(t)-m
p,i
(t-1)；
[0103]
其δ
δp,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值误差，δp
pu,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值，m
p,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的历史调整功率标称值；
[0104]
根据调整功率标称值误差计算第二事件触发条件：
[0105][0106]
其中，ψi(t)为第二事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut2为调整功率标称值上限阈值变量，lt2为调整功率标称值下限阈值变量；
[0107]
同样的，需要注意的是，ψi(0)＝1，ψi(t)只有两个取值“0”或“1”，ψi(t-ts)为上一采样时刻的第二事件触发事件的取值，同样只有两个取值“0”或“1”；
[0108]
根据第二事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的历史调整功率标称值，更新规则为：
[0109][0110]
根据更新后的历史调整功率标称值和调频指令比例分配模型获取调整功率参考值的第二部分分量；
[0111]
其中，调频指令比例分配模型的表达式为：
[0112]
[0113]
式中，为第i个智能体调整功率参考值的第二部分分量，α
4,i
,ρ
4,i
》0,m
4,i
,n
4,i
,p
4,i
,q
4,i
为正奇数，并且满足m
4,i
》n
4,i
》0,0《p
4,i
《q
4,i
《2p
4,i
,δp
pu,i
(t)为第i个智能体的调整功率标称值，其定义如下：
[0114][0115]
其中δp
max,i
(t)和δp
min,i
(t)分别为第i个智能体的调频容量的上下限，δp
t,i
(t)为第i个智能体的实际调频功率输出量。
[0116]
实施例2
[0117]
本实施例为实施例1所述的分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法的对应装置。
[0118]
具体的，所述分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置包括分布式固定时间ace发掘器和分布式固定时间调整功率参考值计算器，
[0119]
所述分布式固定时间ace发掘器，基于ace分布式固定时间发掘方法估计的ace值；
[0120]
所述分布式固定时间调整功率参考值计算器，用于根据ace值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，并将调整功率参考值的第一部分分量和调整功率参考值的第二部分分量作为频率调节机组的参考功率调整量的一部分输入。
[0121]
在具体实施时，所述ace分布式固定时间发掘方法包括以下步骤：
[0122]
将每个频率调节机组表示为一个具有通信和计算功能的智能体；
[0123]
根据第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值和(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值计算发掘值误差：
[0124][0125]
其中为第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值，mε
,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值；
[0126]
根据发掘值误差计算第一事件触发条件：
[0127][0128]
其中，ηi(t)为第一事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut1为误差上限阈值变量，lt1为误差下限阈值变量；ts为采样周期；
[0129]
根据第一事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值，更新规则为：
[0130][0131]
其中，mε
,i
(t)为第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值；
[0132]
根据更新后的ace历史发掘值和ace分布式固定时间发掘模型发掘新的ace值
[0133]
其中，ace分布式固定时间发掘模型的表达式为：
[0134][0135]
式中，下标j为智能体编号，ε(t)为上层调度中心测量的t时刻的ace信号值，为第j智能体t时刻发掘得到的ace估计值，α1,ρ1》0，m1,n1,p1,q1为正奇数并且满足m1》n1》0和0《p1《q1《2p1，ci和w
i,j
分别定义如下：
[0136][0137][0138]
其中ni和nj分别为第i和第j个智能体的邻居节点个数；ξ≥0为常数。
[0139]
在具体实施时，分布式固定时间自动发电控制方法包括如下步骤：
[0140]
获取各个智能体的ace值后，根据ace值计算各个智能体的滑模面s
ε,i
(t)：
[0141][0142]
α
2,i
,ρ
2,i
》0为常系数,m
2,i
,n
2,i
,p
2,i
,q
2,i
为正奇数且满足m
2,i
》n
2,i
》0,0《p
2,i
《q
2,i
《2p
2,i
；
[0143]
根据滑模面函数s
ε,i
(t)计算各个智能体的调整功率参考值的第一部分分量：
[0144][0145]
其中，为第i个智能体的调整功率参考值的第一部分分量，
[0146]
3,i
,ρ
3,i
》0，m
3,i
,n
3,i
,p
3,i
,q
3,i
为正奇数并且满足m
3,i
》n
3,i
》0，0《p
3,i
《q
3,i
《2p
3,i
，γ
1,i
》0，k
1,i
为与系统及第i个频率调节机组的模型参数相关的常量，表示为：
[0147][0148]
其中，t
g,i
和t
t,i
为第i个智能体的模型参数，t
ps
，k
ps
和β为系统模型参数，分别表示系统时间常量、系统增益常量和频率偏差系数。
[0149]
在具体实施时，基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，包括如下步骤：
[0150]
获取各个智能体的调整功率标称值误差：
[0151]
δ
δp,i
(t)＝δp
pu,i
(t)-m
p,i
(t-1)；
[0152]
其δ
dp,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值误差，δp
pu,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值，m
p,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的历史调整功率标称值；
[0153]
根据调整功率标称值误差计算第二事件触发条件：
[0154][0155]
其中，ψi(t)为第二事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut2为调整功率标称值上限阈值变量，lt2为调整功率标称值下限阈值变量；
[0156]
根据第二事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的历史调整功率标称值，更新规则为：
[0157][0158]
根据更新后的历史调整功率标称值和调频指令比例分配模型获取调整功率参考值的第二部分分量；
[0159]
其中，调频指令比例分配模型的表达式为：
[0160][0161]
式中，为第i个智能体调整功率参考值的第二部分分量，α
4,i
,ρ
4,i
》0,m
4,i
,n
4,i
,p
4,i
,q
4,i
为正奇数，并且满足m
4,i
》n
4,i
》0,0《p
4,i
《q
4,i
《2p
4,i
,δp
pu,i
(t)为第i个智能体的调整功率标称值，其定义如下：
[0162][0163]
其中δp
max,i
(t)和δp
min,i
(t)分别为第i个智能体的调频容量的上下限，δp
t,i
(t)为第i个智能体的实际调频功率输出量。
[0164]
实施例3
[0165]
本实施例提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电系统，包括控制单元、多个调频机组、一次下垂控制单元、功率扰动单元和系统模型单元所述控制单元为实施例2所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置。
[0166]
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，其特征在于：包括以下步骤：获取各频率调节机组基于ace分布式固定时间发掘方法估计的ace值；根据ace值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量。2.根据权利要求1所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，其特征在于，所述ace分布式固定时间发掘方法包括以下步骤：将每个频率调节机组表示为一个具有通信和计算功能的智能体；根据第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值和(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值计算发掘值误差：其中为第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值，m
ε,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值；根据发掘值误差计算第一事件触发条件：其中，η
i
(t)为第一事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut1为误差上限阈值变量，lt1为误差下限阈值变量；t
s
为采样周期；根据第一事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值，更新规则为：其中，m
ε,i
(t)为第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值；根据更新后的ace历史发掘值和ace分布式固定时间发掘模型发掘新的ace值其中，ace分布式固定时间发掘模型的表达式为：式中，下标j为智能体编号，ε(t)为上层调度中心测量的t时刻的ace信号值，为第j智能体t时刻发掘得到的ace估计值，α1,ρ1>0，m1,n1,p1,q1为正奇数并且满足m1>n1>0和0<p1<q1<2p1，c
i
和w
i,j
分别定义如下：
其中n
i
和n
j
分别为第i和第j个智能体的邻居节点个数；ξ≥0为常数。3.根据权利要求2所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，其特征在于，分布式固定时间自动发电控制方法包括如下步骤：获取各个智能体的ace值后，根据ace值计算各个智能体的滑模面s
ε,i
(t)：α
2,i
,ρ
2,i
>0为常系数,m
2,i
,n
2,i
,p
2,i
,q
2,i
为正奇数且满足m
2,i
>n
2,i
>0,0<p
2,i
<q
2,i
<2p
2,i
；根据滑模面函数s
ε,i
(t)计算各个智能体的调整功率参考值的第一部分分量：其中，为第i个智能体的调整功率参考值的第一部分分量，α
3,i
,ρ
3,i
>0，m
3,i
,n
3,i
,p
3,i
,q
3,i
为正奇数并且满足m
3,i
>n
3,i
>0，0<p
3,i
<q
3,i
<2p
3,i
，γ
1,i
>0，k
1,i
为与系统及第i个频率调节机组的模型参数相关的常量，表示为：其中，t
g,i
和t
t,i
为第i个频率调节机组的模型参数，t
ps
，k
ps
和β为系统模型参数，分别表示系统时间常量、系统增益常量和频率偏差系数。4.根据权利要求2或3所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法，其特征在于，基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，包括如下步骤：获取各个智能体的调整功率标称值误差：δ
δp,i
(t)＝δp
pu,i
(t)-m
p,i
(t-1)；其δ
δp,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值误差，δp
pu,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值，m
p,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的历史调整功率标称值；根据调整功率标称值误差计算第二事件触发条件：
其中，ψ
i
(t)为第二事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut2为调整功率标称值上限阈值变量，lt2为调整功率标称值下限阈值变量；根据第二事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的历史调整功率标称值，更新规则为：根据更新后的历史调整功率标称值和调频指令比例分配模型获取调整功率参考值的第二部分分量；其中，调频指令比例分配模型的表达式为：式中，为第i个智能体调整功率参考值的第二部分分量，α
4,i
,ρ
4,i
>0,m
4,i
,n
4,i
,p
4,i
,q
4,i
为正奇数，并且满足m
4,i
>n
4,i
>0,0<p
4,i
<q
4,i
<2p
4,i
,δp
pu,i
(t)为第i个智能体的调整功率标称值，其定义如下：其中δp
max,i
(t)和δp
min,i
(t)分别为第i个智能体的调频容量的上下限，δp
t,i
(t)为第i个智能体的实际调频功率输出量。5.一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置，其特征在于：包括分布式固定时间ace发掘器和分布式固定时间调整功率参考值计算器，所述分布式固定时间ace发掘器，基于ace分布式固定时间发掘方法估计的ace值；所述分布式固定时间调整功率参考值计算器，用于根据ace值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，并将调整功率参考值的第一部分分量和调整功率参考值的第二部分分量作为频率调节机组的参考功率调整量的一部分输入。6.根据权利要求5所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置，其特征在于，所述ace分布式固定时间发掘方法包括以下步骤：将每个频率调节机组表示为一个具有通信和计算功能的智能体；根据第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值和(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值计算发掘值误差：
其中为第i个智能体t时刻发掘到的ace估计值，m
ε,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的ace历史发掘值；根据发掘值误差计算第一事件触发条件：其中，η
i
(t)为第一事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut1为误差上限阈值变量，lt1为误差下限阈值变量；t
s
为采样周期；根据第一事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值，更新规则为：其中，m
ε,i
(t)为第i个智能体t时刻缓存的ace历史发掘值；根据更新后的ace历史发掘值和ace分布式固定时间发掘模型发掘新的ace值其中，ace分布式固定时间发掘模型的表达式为：式中，下标j为智能体编号，ε(t)为上层调度中心测量的t时刻的ace信号值，为第j个智能体t时刻发掘得到的ace估计值，α1,ρ1>0，m1,n1,p1,q1为正奇数并且满足m1>n1>0和0<p1<q1<2p1，c
i
和w
i,j
分别定义如下：分别定义如下：其中n
i
和n
j
分别为第i和第j个智能体的邻居节点个数；ξ≥0为常数。7.根据权利要求6所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置，其特征在于，分布式固定时间自动发电控制方法包括如下步骤：获取各个智能体的ace值后，根据ace值计算各个智能体的滑模面s
ε,i
(t)：α
2,i
,ρ
2,i
>0为常系数,m
2,i
,n
2,i
,p
2,i
,q
2,i
为正奇数且满足m
2,i
>n
2,i
>0,0<p
2,i
<q
2,i
<2p
2,i
；
根据滑模面函数s
ε,i
(t)计算各个智能体的调整功率参考值的第一部分分量：其中，为第i个智能体的调整功率参考值的第一部分分量，α
3,i
,ρ
3,i
>0，m
3,i
,n
3,i
,p
3,i
,q
3,i
为正奇数并且满足m
3,i
>n
3,i
>0，0<p
3,i
<q
3,i
<2p
3,i
，γ
1,i
>0，k
1,i
为与系统及第i个智能体的模型参数相关的常量，表示为：其中，t
g,i
和t
t,i
为第i个频率调节机组的模型参数，t
ps
，k
ps
和β为系统模型参数，分别表示系统时间常量、系统增益常量和频率偏差系数。8.根据权利要求6所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置，其特征在于，基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量，包括如下步骤：获取各个智能体的调整功率标称值误差：δ
δp,i
(t)＝δp
pu,i
(t)-m
p,i
(t-1)；其δ
δp,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值误差，δp
pu,i
(t)为第i个智能体t时刻的调整功率标称值，m
p,i
(t-1)为第i个智能体(t-1)时刻缓存的历史调整功率标称值；根据调整功率标称值误差计算第二事件触发条件：其中，ψ
i
(t)为第二事件触发条件，其值为“0”或“1”；ut2为调整功率标称值上限阈值变量，lt2为调整功率标称值下限阈值变量；根据第二事件触发条件更新第i个智能体t时刻缓存的历史调整功率标称值，更新规则为：根据更新后的历史调整功率标称值和调频指令比例分配模型获取调整功率参考值的第二部分分量；其中，调频指令比例分配模型的表达式为：
式中，为第i个智能体调整功率参考值的第二部分分量，α
4,i
,ρ
4,i
>0,m
4,i
,n
4,i
,p
4,i
,q
4,i
为正奇数，并且满足m
4,i
>n
4,i
>0,0<p
4,i
<q
4,i
<2p
4,i
,δp
pu,i
(t)为第i个智能体的调整功率标称值，其定义如下：其中δp
max,i
(t)和δp
min,i
(t)分别为第i个智能体的调频容量的上下限，δp
t,i
(t)为第i个智能体的实际调频功率输出量。9.一种分布式事件驱动的固定时间自动发电系统，其特征在于：包括控制单元、多个调频机组、一次下垂控制单元、功率扰动单元和系统模型单元所述控制单元为权利要求6-8所述的一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制装置。

技术总结
本发明提供一种分布式事件驱动的固定时间自动发电控制方法及系统，包括以下步骤：获取各频率调节机组基于ACE分布式固定时间发掘方法估计的ACE值；根据ACE值和分布式固定时间自动发电控制方法计算调整功率参考值的第一部分分量；基于分布式固定时间比例负荷分配控制方法获取调整功率参考值的第二部分分量。本发明通过一种基于固定时间滑模控制的AGC方法，使异质FRU通过独立控制器协同参与ACE调节，充分利用了快速响应机组的调节潜力，具有快速响应能力。通过一种分布式固定时间比例负荷分配法，用于在频率调节的最后阶段恢复快速响应FRU的功率储备，可以进一步提高频率调节性能。性能。性能。


技术研发人员：李忠文 程志平 司纪凯 王义 随权
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/12