光伏微电网供电在线负荷频率控制

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1、光伏微电网供电在线负荷频率控制党克王民涛东北电力大学电气工程学院摘要：光伏微电网是城市或农村地区供给区域电能需求的主要形式，保证光伏微电网在运行过程中的频率质量是光伏微电网运行的主要目标。光伏微电网中光伏电源等出力的随机性使得光伏微电网运行工作点经常变化，给实现光伏微电网频率控制带来了较大挑战。为解决上述问题，采用强化学习技术提出了光伏微电网供电在线负荷频率控制技术。实骑结果表明，所提在线频率控制算法能够在线学习到最优控制策略，且不依赖于系统模型，具有易于在线实现的特点。光伏微电网供电在线负荷频率控制技术可适用于光伏微电网中

2、因光伏出力波动等情况引起的负荷频率控制问题，提高频率控制器应对独立光伏微电网屮光伏出力等不确定性的适应性。关键词：光伏微电网;负荷频率控制;强化学习；无模型;在线频率控制;作者简介：党克（I960-）,男（汉族），吉林省吉林市人，研究员，硕士研究生导师，主要研究领域为新能源电力系统和光伏发电技术；作者简介：王民涛（1990-），男（满族），吉林省长春市，硕士研究生，主要研究领域为光伏微电网。收稿日期：2016-10-31OnlineLoadFrequencyTechniqueofPhotovoltaicMicro-gridD

3、ANGKeWANGMin-taoCollegeofElectricalEngineering,NortheastDianliUniversity;Abstract：Photovoltaicmicro-gridisoneofthemainwaystosupplytheelectricitydemandofcityandurbanarea.Thebasicgoalofphotovoltaicmicro-gridistoguaranteeasatisfactoryfrequencyquality.Theintermitientpr

4、opertyofPVsourcemeikestheoperationpointofthesystemvariety,whichmakesthefrequencycontrolmorechallengeable.Tosolvethisissue,areinforcementlearningbasedfrequencyonlinecontrolmethodisproposed.Simulationresultsshowthattheproposedmethodcanconvergetotheoptimalsolutioninan

5、onlinefashion.Besides,theproposedmethodisamodel-freeoneandcanbeimplementedeasily.Theproposedmethodcanbeusedtohandletheintermittentofrenewableenergyinphotovoltaicmicro-grid,andisexpectedtoimprovetheperformanceofthewholemicro-grid.Keyword：Photovoltaicmicro-grid;Loadf

6、requencycontrol;Rcinforccmcntlearning;Model—free;On-linefrequencycontrol;Received：2016-10-311引言随着全球能源危机和环境危机的加剧，风能、太阳能等新能源发电如雨后春笋般发展起来。分布式发电作为新能源发电的重要形式，已引起广泛关注。在分布式发电发展迅速的背景下，为有效消纳各类分布式电源，微电网技术应运而生。光伏微电网是城市或农村地区供给区域电能需求的主要形式之一，其运行控制策略对满足电能供给具有较大影响。光伏微电网具备自我控制及能量管理

7、，既可与外部电网并网运行，也可作为独立系统孤网运行。然而，随着分布式能源在电网的渗透率水平的不断提高，光伏微电网中风电、光伏等电源出力的不确定性对光伏微电网的电能质量、供电可靠性等产牛了不利影响。因此，研究光伏微电网先进控制技术以提高微电网电能质量尤为重要。电压和频率是衡量光伏微电网电能质量的两个关键指标。其屮，光伏微电网频率依赖于电能供需间的实时平衡。以含有柴油发电机的独立运行光伏微电网为例，其负荷变化需要调整柴油发电机出力，进而实时跟踪负荷变化，保证频率在规定的范围内。负荷频率控制(LoadFrequencyContro

8、l,LFC)是实现光伏微电网频率控制的主要手段Z—[1]o为应对负荷和新能源出力的变化，诸多频率控制技术被提出。最具代表性的是基于微电网精确模型设计的最优LFC。然而，最优控制LFC因在设计过程中未考虑不确定性，难以应对光伏微电网运行工况点时常变化这一特点。在此行景下，鲁棒负荷频率控制(R