發(fā)明專利｜基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)頻方法及裝置

本發(fā)明由清華大學(xué)提出并申請(qǐng)。

本發(fā)明提出一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)頻方法及裝置，包括以下步驟：

實(shí)時(shí)測量微電網(wǎng)的頻率值與負(fù)荷功率，并計(jì)算微電網(wǎng)的頻率值與標(biāo)準(zhǔn)頻率的頻率差值;將頻率差值與負(fù)荷功率標(biāo)幺值輸入預(yù)先訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到當(dāng)前調(diào)頻周期內(nèi)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)頻控制器的最優(yōu)PI控制參數(shù) ;飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)頻控制器根據(jù)最優(yōu)PI控制參數(shù)及頻率差值得到微電網(wǎng)調(diào)頻功率指令;以及飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)微電網(wǎng)調(diào)頻功率指令將能量在飛輪與微電網(wǎng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，維持微電網(wǎng)功率平衡，以對(duì)當(dāng)前調(diào)頻周期的微電網(wǎng)頻率進(jìn)行控制。本發(fā)明的方法提高了微電網(wǎng)調(diào)頻控制器在系統(tǒng)不同運(yùn)行工況下的自適應(yīng)能力，增強(qiáng)了調(diào)頻的靈活度與精準(zhǔn)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此， 本發(fā)明的目的在于提出一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)頻方法， 該方法提高了微電網(wǎng)調(diào)頻控制器在系統(tǒng)不同運(yùn)行工況下的自適應(yīng)能力， 增強(qiáng)了調(diào)頻的靈活度與精準(zhǔn)度。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)頻裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的， 本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)頻方法， 包括以下步驟： 實(shí)時(shí)測量微電網(wǎng)的頻率值與負(fù)荷功率， 并計(jì)算所述微電網(wǎng)的頻率值與標(biāo)準(zhǔn)頻率的頻率差值; 將所述頻率差值與負(fù)荷功率標(biāo)幺值輸入預(yù)先訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)， 并通過所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到當(dāng)前調(diào)頻周期內(nèi)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)頻控制器的最優(yōu)PI控制參數(shù); 所述飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)頻控制器根據(jù)所述最優(yōu)PI控制參數(shù)及頻率差值得到微電網(wǎng)調(diào)頻功率指令; 以及所述飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)所述微電網(wǎng)調(diào)頻功率指令將能量在飛輪與所述微電網(wǎng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 維持微電網(wǎng)功率平衡， 以對(duì)所述當(dāng)前調(diào)頻周期的微電網(wǎng)頻率進(jìn)行控制。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)頻方法， 采用二維系統(tǒng)狀態(tài)量輸入的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)， 綜合考慮系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的非線性與時(shí)變性， 根據(jù)負(fù)荷功率以及頻率偏差智能給出最優(yōu)的控制參數(shù)， 調(diào)頻指令精確， 進(jìn)一步發(fā)揮飛輪儲(chǔ)能的瞬態(tài)調(diào)頻優(yōu)勢， 有效提高了微電網(wǎng)調(diào)頻控制器在系統(tǒng)不同運(yùn)行工況下的自適應(yīng)能力， 同時(shí)提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)有功功率控制中的精度以及微網(wǎng)頻率穩(wěn)定性。

另外， 根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)頻方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中， 所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練原則包括： a .當(dāng)所述負(fù)荷功率大于預(yù)設(shè)功率， 且所述頻率差值的絕對(duì)值|deltaf|大于預(yù)設(shè)差值時(shí)， 采用最大的比例系數(shù)Kp加速調(diào)頻系統(tǒng)的功率及時(shí)響應(yīng)， 此時(shí)Ki小于預(yù)設(shè)系數(shù); b.當(dāng)所述負(fù)荷功率大于預(yù)設(shè)功率， 且所述頻率差值的絕對(duì)值|deltaf|小于預(yù)設(shè)差值時(shí)， 采用小于所述Kp的比例系數(shù)加速調(diào)頻系統(tǒng)的功率及時(shí)響應(yīng)， 且Ki保持不變; c .當(dāng)所述負(fù)荷功率小于預(yù)設(shè)功率， 且所述頻率差值的絕對(duì)值|deltaf|大于預(yù)設(shè)差值時(shí)， 進(jìn)一步降低所述Kp， 同時(shí)增大所述Ki到預(yù)設(shè)系數(shù)， 以加快調(diào)頻系統(tǒng)的響應(yīng)速度; d .當(dāng)所述負(fù)荷功率小于預(yù)設(shè)功率， 且所述頻率差值的絕對(duì)值|deltaf|小于預(yù)設(shè)差值時(shí)， 進(jìn)一步降低所述Kp， 同時(shí)降低所述Ki到最小值。