新能源快速功率调节PID算法的应用和优化

摘要：随着能源转型的不断推进，新能源接入比例不断提高，为保证送端大电网的稳定，大电网要求各新能源场站能够迅速调节全站功率输出。由于新能源设备的响应特征差异较大，可能存在响应滞后、调节速度限幅等问题，传统PID算法难以获得稳定高效的调节效果。本文为解决上述问题，使用前馈、动态积分参数、不完全微分等方式改进PID算法，使用遗传算法整定调节参数，优化PID控制器对不同设备的调控能力，加快新能源场站输出功率的调节速度、稳定性和抗干扰能力，提高电能质量和供电可靠性。

关键词：PID算法;动态积分参数;功率控制;新能源发电

最近十五年以来，随着世界各国常规化石能源供应不确定性问题和节能减排形势的日益严峻，绿色可再生能源和环保型低碳经济越来越受到重视。随着市场需求和技术的发展，风电、光伏等装机容量也迅速增大。尤其最近十年，中国光伏和风电装机容量的增长极为迅速，并已于2010年年底超越美国成为全球风电装机容量第一的国家，于2016年超越德国成为光伏发电量世界第一的国家。我国各个地区新能源装机量都有大幅度增加，尤其是西北地区，新能源装机总量已经超过35%，新能源渗透率不断升高，挤占了常规水电、火电等具备转动惯量的常规能源[1]。因风电、光伏不具备快速频率响应能力，电网频率控制特性的结构性问题也愈发明显。

为解决上述问题，西北、华中、南网等各个区域电网，陆续推行新能源场站快速频率响应功能的应用工作。……