1.一种柔性负荷参与的多区域电力系统频率控制方法,其特征在于,包括:(1)根据频率稳定控制目标构造系统状态变量,并建立多区域系统状态空间方程;其中,步骤(1)包括:(1.1)根据频率稳定控制目标构造系统状态变量向量X i (t),以降低系统动态方程的阶数,其中,区域系统控制目标的数学含义等价为使各区域的系统状态变量X i (t)变为0并维持在0;其中,步骤(1.1)包括:区域系统频率控制目标为使区域系统频率恢复至额定值,并使区域内发电机出力能实时跟随区域负荷功率、区域实时扰动和联络线功率变化,实现系统功率实时平衡,根据控制目标构造各区域系统状态变量如下:X i (t)=[Δf i (t) Δη i (t) Δξ i (t) Δζ i (t)] TΔf i (t)=f i (t)-f s其中,Δf i (t)、Δη i (t)、Δξ i (t)和Δζ i (t)代表区域i的状态变量;f i (t)、 和 分别代表t时刻区域系统i的频率、区域扰动、区域柔性负荷响应功率和联络线有功功率改变量;f s 代表区域系统i的频率额定值;将区域系统i等效为单机系统, 和 分别代表区域i内发电机的机械功率改变量、调速器输出功率改变量和输出调整信号;(1.2)根据步骤(1.1)构造的状态变量,结合系统频率动态模型,构建多区域系统状态空间方程;(2)根据所述控制目标和所述状态空间方程,采用滑模控制思路,设计各区域系统的滑动面代数函数,以减少柔性负荷响应偏差对频率稳定控制的影响;(3)设计多区域电力系统柔性负荷分布式二阶滑模控制策略,使柔性负荷不仅能为本地扰动提供频率稳定支撑,还能避免邻域扰动对本地系统运行状态的影响。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1.2)包括:所述多区域系统状态空间方程为: 其中, 代表步骤1.1所述状态变量关于时间t的导数; 和 分别代表t时刻区域i的柔性负荷分布式控制信号和由柔性负荷不确定性产生的响应偏差; 和 代表t时刻区域i的柔性负荷响应功率和系统扰动变化率;N代表多区域系统中包含的区域系统数量;A i 、B i 、C i 和D ij 代表系数矩阵,分别如下:其中,D i 、M i 分别代表区域i的系统等效阻尼系数和惯性系数; 代表区域i柔性负荷的时间常数; 和R i 代表区域i的发电机原动机、调速器时间常数和发电机下垂系数;β i 和K i 代表发电机的二次调频相关系数,并满足 T ij 代表互联区域i和区域j的同步转矩系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(2)包括:基于状态变量Δf i (t)和Δζ i (t),构造各区域系统的代数函数作为滑动面s i (t)为:s i (t)=α i Δf i (t)+Δζ i (t),其中,α i 代表区域i的滑模系数,满足α i >0。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(3)包括:基于Super-Twisting算法设计各区域电力系统柔性负荷的分布式二阶滑模控制策略,减少柔性负荷响应偏差对频率稳定控制的影响,并使柔性负荷不仅能为本地扰动提供频率稳定支撑,还能避免邻域扰动对本地系统运行状态的影响,其中,所设计的柔性负荷分布式控制律为 υ i 代表基于Super-Twisting算法的区域i柔性负荷的切换策略,根据滑动面代数函数的正负取值而切换, 系数k 1i 和k 2i 为大于0的常数。