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基于集合论的风力机安全监督控制以确保充足频率响应

系统与控制 2018-08-29 v2

摘要

由于风力发电机(WTG)的高渗透率,可能出现频率响应不足的问题,需要将频率支撑功能集成到 WTG 中。为确保充足响应,这些控制器的恰当设计尚未被充分研究。本文提出一种安全监督控制(SSC)来综合 WTG 中的支撑模式以保证性能。给出了用于安全切换综合的安全区域(ROS)概念。提出一种优化公式以计算最大 ROS。通过假设多项式结构,该问题可由平方和规划求解。可行结果将生成一个多项式,其零亚水平集表示 ROS,并用作安全监督器。针对小规模系统提出了一种分散通信架构。此外,建议一个调度回路,使监督器根据可再生能源渗透率更新其边界,从而对系统惯量的变化具有鲁棒性。所提控制器首先在一台单机三相非线性微电网上验证,随后在 IEEE 39 总线系统上实现。两项结果均表明,所提框架与控制配置能够在不引入过度保守性的情况下保证充足响应。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.03694,
  title  = {Set Theory-Based Safety Supervisory Control for Wind Turbines to Ensure Adequate Frequency Response},
  author = {Yichen Zhang and M. Ehsan Raoufat and Kevin Tomsovic and Seddik M. Djouadi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.03694},
  year   = {2018}
}