本發明涉及電力系統控制，具體為一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法。
背景技術：
1、隨著大量分布式新能源發電接入電網，傳統的集中式電力系統控制方法難以應對新能源發電的劇烈變化。為了應對新能源給電網造成的影響，可利用電力市場機制，利用電價對電力系統中的參與者的發電量進行調控，實現電力的供需平衡，維持電力系統的安全經濟運行。電力系統的頻率是反映系統運行狀態的重要指標，傳統分級電力系統頻率控制方法難以在發電波動劇烈的環境下在維持系統頻率的同時滿足電力生產的經濟性要求，在市場環境下，電力交易的存在使得電力供需關系更加復雜，傳統的集中式電力系統頻率控制方法難以直接應用于分布式電力系統。由于分布式電源的分散性，獲取準確的系統整體功率不平衡信息較為困難，并且不同分布式電源和負荷的響應特性差異較大，難以實現有效的協調控制以維持系統頻率穩定，為此，我們提出一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，具備提高頻率穩定性和資源利用率的優點，解決了在市場環境下，電力交易的存在使得電力供需關系更加復雜，傳統的集中式電力系統頻率控制方法難以直接應用于分布式電力系統。由于分布式電源的分散性，獲取準確的系統整體功率不平衡信息較為困難，并且不同分布式電源和負荷的響應特性差異較大，難以實現有效的協調控制以維持系統頻率穩定的問題。
2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，所述方法包括：
3、步驟s10：在每種發電系統的逆變器出口和電力輸出端、儲能設備的電池組充放電接口以及主要負荷的進線處，安裝包括以智能電表為主且電流與電壓傳感器為輔的電力智能監測設備；
4、步驟s20：通過電力智能監測設備使用高精度時間同步協議，確保數據時間戳一致，設計冗余通信鏈路，確保數據傳輸的可靠性，并通過zigbee無線網絡傳輸到中央控制器；
5、步驟s30：中央控制器通過專用的網絡接口連接到電力市場交易云平臺，實時同步獲取最新的電力價格和市場交易計劃，并利用數據分析軟件對過去三年內的市場數據進行分析，引入更多歷史數據和包括天氣預報、節假日信息的外部變量，預測未來半個小時的電力供需趨勢，并綜合考慮電力價格、設備狀態、環境約束的多種因素，確定分布式電源的發電優先級；
6、步驟s40：根據采集到的功率數據，采用卡爾曼濾波算法計算系統頻率偏差，若頻率偏差達到±0.2hz時，上層控制指令要求各分布式電源按照發電優先級增加發電功率或降低發電功率，同時，引入壽命模型，優化充放電頻率，將儲能設備根據其剩余容量和當前電價，開始以一定速率放電或充電；
7、步驟s50：根據市場電價和系統運行狀態，在仿真平臺和實際微電網中進行對比實驗，設計包括頻率穩定性、經濟性和響應速度的綜合評估指標，量化系統性能，調整控制策略，優化頻率調節效果。
8、優選的，所述步驟s10中的每種發電系統包括光伏發電站、風力發電站、水力發電站、海洋能發電站、儲能設備和電力負荷。
9、優選的，所述步驟s10中的中央控制器包括對采集到的數據進行濾波去除噪聲和異常值處理的操作。
10、優選的，所述步驟s20中的無線網絡傳輸采用低延遲、高可靠性的通信協議實現分布式能源之間的信息交互。
11、優選的，所述步驟s30中的電力市場交易云平臺能夠獲取實時的電力價格信息和市場交易計劃，且市場交易計劃包括購電協議和售電合同。
12、優選的，所述步驟s30中的發電優先級通常在高價時段優先調度儲能設備放電和具有較高發電效率的分布式電源發電。
13、優選的，所述步驟s30中利用數據分析的軟件為finebi智能工具。
14、優選的，所述步驟s40中儲能設備采用鋰離子電池。
15、優選的，所述步驟s40中采用卡爾曼濾波算法計算系統頻率偏差的步驟如下：
16、a.首先，定義電力系統的狀態空間模型，通常包括頻率偏差和頻率變化率；
17、狀態向量：
18、；
19、其中，是頻率偏差，是頻率變化率；
20、狀態轉移矩陣：
21、；
22、為采用時間間隔；
23、過程噪聲協方差矩陣：
24、；
25、根據系統特性確定；
26、b.建立觀測模型；
27、定義觀測模型，通常頻率偏差可通過傳感器直接測量；
28、觀測向量：
29、；
30、觀測矩陣：
31、；
32、觀測噪聲協方差矩陣：
33、；
34、根據傳感器精度確定；
35、c.初始化；
36、設置初始狀態估計和協方差矩陣；
37、初始狀態估計：
38、；
39、初始協方差矩陣：
40、；
41、d.卡爾曼濾波步驟；
42、在每個時間步執行以下步驟：
43、a.預測狀態：
44、；
45、b.預測協方差：
46、；
47、c.計算卡爾曼增益：
48、；
49、d.更新狀態估計：
50、；
51、e.更新協方差矩陣：
52、；
53、e.頻率偏差提取；
54、從更新后的狀態向量中提取頻率偏差：
55、；
56、f.迭代；
57、重復上述步驟，持續更新頻率偏差估計。
58、優選的，所述協方差矩陣p需要保持正定。
59、與現有技術相比，本發明的有益效果如下：
60、1.本發明通過精確的數據采集、市場信息分析和協調控制策略，能夠有效應對分布式電力系統中的各種功率不平衡情況，顯著提高系統頻率的穩定性。
61、2.本發明通過充分考慮電力市場價格因素，在維持頻率穩定的同時，實現了分布式電源、儲能設備和負荷的經濟優化調度，提高了整個分布式電力系統在市場環境下的運行效益。
62、3.本發明通過合理協調分布式電源、儲能和負荷之間的關系，最大限度地利用了分布式電源的可再生資源和儲能設備的調節能力，減少了棄風、棄光等現象。
1.一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于：所述步驟s10中的每種發電系統包括光伏發電站、風力發電站、水力發電站、海洋能發電站、儲能設備和電力負荷。
3.根據權利要求1所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于：所述步驟s10中的中央控制器包括對采集到的數據進行濾波去除噪聲和異常值處理的操作。
4.根據權利要求1所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于：所述步驟s20中的無線網絡傳輸采用低延遲、高可靠性的通信協議實現分布式能源之間的信息交互。
5.根據權利要求1所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于：所述步驟s30中的電力市場交易云平臺能夠獲取實時的電力價格信息和市場交易計劃，且市場交易計劃包括購電協議和售電合同。
6.根據權利要求1所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于：所述步驟s30中的發電優先級通常在高價時段優先調度儲能設備放電和具有較高發電效率的分布式電源發電。
7.根據權利要求1所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于：所述步驟s30中利用數據分析的軟件為finebi智能工具。
8.根據權利要求1所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于，所述步驟s40中儲能設備采用鋰離子電池。
9.根據權利要求1所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于：所述步驟s40中采用卡爾曼濾波算法計算系統頻率偏差的步驟如下：
10.根據權利要求9所述的一種市場環境下分布式電力系統頻率控制方法，其特征在于：所述協方差矩陣p需要保持正定。