本技術涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制，特別是涉及一種使用于構網(wǎng)型新能源發(fā)電的測辨控一體化快速能量控制裝置。

背景技術：

1、目前，構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)已成為電力系統(tǒng)的重要組成部分。然而，由于新能源的隨機性、波動性和間歇性特點，構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)面臨著電壓波動、功率變化率劇增以及電網(wǎng)頻率偏差等多種擾動問題，嚴重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和供電質(zhì)量。并且這些擾動往往交織出現(xiàn)，擾動源難以精準識別與定位，給系統(tǒng)的穩(wěn)定控制帶來了巨大挑戰(zhàn)。

2、現(xiàn)有技術中，對構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的控制多采用測量、辨識與控制相互分離的方案，存在信息傳遞滯后、響應速度慢等問題，難以實現(xiàn)對擾動的快速響應和精準控制。同時，現(xiàn)有控制裝置大多針對單一擾動類型設計，缺乏對多維特征的綜合分析和協(xié)同控制能力，無法實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)、擾動辨識和能量控制的一體化集成。因此，亟需開發(fā)一種使用于構網(wǎng)型新能源發(fā)電的測辨控一體化的快速能量控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)從擾動特征提取、擾動源定位到分層協(xié)調(diào)控制的全流程快速響應，提高構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗擾動能力。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于上述存在的問題，提出了本技術。

2、因此，本技術提供了一種使用于構網(wǎng)型新能源發(fā)電的測辨控一體化快速能量控制裝置，能夠解決背景技術中提到的問題。

3、為解決上述技術問題，本技術提供如下技術方案：

4、第一方面，本技術提供了一種使用于構網(wǎng)型新能源發(fā)電的測辨控一體化快速能量控制裝置，包括：數(shù)據(jù)采集單元，用于采集構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的第一運行參數(shù)，并根據(jù)所述第一運行參數(shù)提取第一特征參數(shù)；所述第一特征參數(shù)包括電壓波動特征、功率變化特征和頻率偏差特征；所述第一運行參數(shù)包括電壓波動數(shù)據(jù)、功率變化率和電網(wǎng)頻率偏差；擾動分析單元，用于分析所述第一特征參數(shù)得到擾動信息，并對所述擾動信息進行時間戳關聯(lián)分析得到擾動源位置信息，基于所述擾動信息和所述擾動源位置信息構建擾動特征模式庫；控制執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述擾動特征模式庫計算得到補償參數(shù)，并基于所述擾動源位置信息生成控制策略，通過所述控制策略形成分層協(xié)調(diào)控制結構，生成并向構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的各節(jié)點下發(fā)針對所述第一運行參數(shù)的調(diào)節(jié)指令。

5、作為優(yōu)選，根據(jù)所述第一運行參數(shù)提取第一特征參數(shù)，包括提取所述電壓波動數(shù)據(jù)不同頻帶的電壓波動特征；通過計算所述功率變化率的功率變化趨勢獲得所述功率變化特征；提取所述電網(wǎng)頻率偏差的頻率偏差特征；將所述電壓波動特征、所述功率變化特征和所述頻率偏差特征按照時間標簽進行關聯(lián)，形成多維特征向量。

6、作為優(yōu)選，分析所述第一特征參數(shù)得到擾動信息，包括從所述電壓波動特征中提取波形幅值、波形頻率和相位角度信息；構建電壓擾動模板庫；將所述波形幅值、所述波形頻率和所述相位角度信息與所述電壓擾動模板庫中的各模板計算相似度值；根據(jù)所述相似度值確定周期性擾動的類型標識和特征參數(shù)集，所述周期性擾動包含在所述擾動信息中。

7、作為優(yōu)選，分析所述第一特征參數(shù)得到擾動信息，還包括將所述功率變化特征分離為確定性成分和隨機性成分；計算所述隨機性成分的統(tǒng)計特征集；將所述統(tǒng)計特征集與歷史擾動數(shù)據(jù)庫中的標記樣本進行比對，獲得隨機性擾動的類型標識；根據(jù)隨機性擾動的類型標識確定所述隨機性擾動為光伏出力波動、風電功率波動或負荷隨機變化中的一種或多種，所述隨機性擾動包含在所述擾動信息中。

8、作為優(yōu)選，基于所述頻率偏差特征進行時間戳關聯(lián)分析以定位擾動源的步驟包括：對所述擾動信息進行時間戳關聯(lián)分析得到擾動源位置信息，包括采集多個測量點的頻率偏差特征及對應的時間戳信息；選取參考測量點，計算其他各測量點的頻率偏差特征與所述參考測量點的時間傳播延遲；建立電氣網(wǎng)絡模型，將所述時間傳播延遲映射為電氣距離值；利用所述電氣距離值計算擾動源在所述電氣網(wǎng)絡模型中的位置坐標和影響半徑。

9、作為優(yōu)選，根據(jù)所述擾動特征模式庫計算得到補償參數(shù)，并基于所述擾動源位置信息生成控制策略，包括：判斷所述擾動信息為周期性擾動或隨機性擾動；若為周期性擾動，則計算電壓補償參數(shù)和無功功率調(diào)節(jié)參數(shù)；若為隨機性擾動，則計算功率平滑參數(shù)和有功功率調(diào)節(jié)參數(shù)；在擾動源位置信息確定的范圍內(nèi)識別可調(diào)控設備分布；構建控制優(yōu)化方程，求解得到控制策略參數(shù)集；所述控制策略參數(shù)集包括參與控制的節(jié)點標識列表、各節(jié)點調(diào)節(jié)參數(shù)和執(zhí)行時序。

10、作為優(yōu)選，所述分層協(xié)調(diào)控制結構包括：系統(tǒng)層控制模塊，負責生成全局控制指令并向區(qū)域?qū)涌刂茊卧职l(fā)控制策略；區(qū)域?qū)涌刂颇K，負責協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)多個節(jié)點層控制模塊的操作順序；節(jié)點層控制模塊，負責執(zhí)行具體設備的控制動作；當擾動影響范圍限于單一節(jié)點內(nèi)時，由所述節(jié)點層控制模塊執(zhí)行調(diào)節(jié)；當擾動影響范圍跨越多個節(jié)點但限于單一區(qū)域內(nèi)時，由所述區(qū)域?qū)涌刂颇K協(xié)調(diào)執(zhí)行；當擾動影響范圍跨越多個區(qū)域時，由所述系統(tǒng)層控制模塊指揮調(diào)控；所述影響范圍由擾動源位置信息和電氣距離共同確定。

11、第二方面，本技術還提供了一種使用于構網(wǎng)型新能源發(fā)電的測辨控一體化快速能量控制方法，包括：采集構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的第一運行參數(shù)，并根據(jù)所述第一運行參數(shù)提取第一特征參數(shù)；分析所述第一特征參數(shù)得到擾動信息，并對所述擾動信息進行時間戳關聯(lián)分析得到擾動源位置信息，基于所述擾動信息和所述擾動源位置信息構建擾動特征模式庫；根據(jù)所述擾動特征模式庫計算得到補償參數(shù)，并基于所述擾動源位置信息生成控制策略，通過所述控制策略形成分層協(xié)調(diào)控制結構，生成并向構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的各節(jié)點下發(fā)針對所述第一運行參數(shù)的調(diào)節(jié)指令。

12、第三方面，本技術還提供了一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)以下步驟：采集構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的第一運行參數(shù)，并根據(jù)所述第一運行參數(shù)提取第一特征參數(shù)；分析所述第一特征參數(shù)得到擾動信息，并對所述擾動信息進行時間戳關聯(lián)分析得到擾動源位置信息，基于所述擾動信息和所述擾動源位置信息構建擾動特征模式庫；根據(jù)所述擾動特征模式庫計算得到補償參數(shù)，并基于所述擾動源位置信息生成控制策略，通過所述控制策略形成分層協(xié)調(diào)控制結構，生成并向構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的各節(jié)點下發(fā)針對所述第一運行參數(shù)的調(diào)節(jié)指令。

13、第四方面，本技術還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟：采集構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的第一運行參數(shù)，并根據(jù)所述第一運行參數(shù)提取第一特征參數(shù)；分析所述第一特征參數(shù)得到擾動信息，并對所述擾動信息進行時間戳關聯(lián)分析得到擾動源位置信息，基于所述擾動信息和所述擾動源位置信息構建擾動特征模式庫；根據(jù)所述擾動特征模式庫計算得到補償參數(shù)，并基于所述擾動源位置信息生成控制策略，通過所述控制策略形成分層協(xié)調(diào)控制結構，生成并向構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的各節(jié)點下發(fā)針對所述第一運行參數(shù)的調(diào)節(jié)指令。

14、實施本技術，具有如下有益效果：本技術提供了一種使用于構網(wǎng)型新能源發(fā)電的測辨控一體化快速能量控制裝置，該裝置集系統(tǒng)運行參數(shù)測量、擾動特征辨識與能量協(xié)同控制于一體，實現(xiàn)了擾動響應的閉環(huán)處理。通過數(shù)據(jù)采集單元對電壓波動數(shù)據(jù)、功率變化率和電網(wǎng)頻率偏差的精準測量，擾動分析單元對擾動信息的快速辨識和定位，以及控制執(zhí)行單元的分層協(xié)調(diào)控制，構建了從測量到控制的完整閉環(huán)，使系統(tǒng)能夠?qū)Ω黝悢_動實施快速、精準的能量控制，有效提高了構網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗擾動能力，為大規(guī)模新能源并網(wǎng)提供了可靠的技術支撐。