含大规模风电的互联系统的负荷频率控制

【摘要】：随着能源的日益枯竭和环境的不断恶化,风能得到了大力的发展,它所产生的大量风电并入电力系统,成为一种重要的消纳方式。由于风电功率具有波动特性,其大规模接入电网易引起系统频率的波动,进而增加了调频和运行调度等的负担。为确保系统频率的稳定性和安全性,有必要研究风电大规模并网给系统频率带来的影响并设计出能适应波动性风电接入的负荷频率控制器。本文主要从以下几个方面进行了研究。 1)在分析风速模型、风机模型的基础上,模拟了一段时间内的风速变化和风电场输出特性,并将该风电场输出作为负的负载波动接入系统中,实现了风电与系统的结合。 2)研究了系统各部分的动态数学模型,确定了系统的控制对象和控制模式,并且通过仿真讨论了控制系统的参数、模式组合及非线性特性对负荷频率控制效果的影响,从而构建了一个较合理的两区域互联系统的LFC模型。 3)鉴于智能控制策略较好的自适应和处理非线性系统的能力,将粒子群算法和模糊控制引入到传统的控制器中,其中对标准的粒子群算法进行了改进,提高了该算法性能；将模糊控制与比例积分控制相结合,充分发挥两者的优势。 在MATLAB/Simulink仿真环境中,针对一个构建的含风电的两区域互联系统,在不含负荷频率控制、含传统的负荷频率控制和含改进后的负荷频率控制三种情况下进行了仿真,通过观察两区域的频率和联络线交换功率变化等动态响应情况,一方面验证了负荷频率控制的必要性,及其在含大规模风电接入的系统中的频率控制能力和作用,’另一方面显示了改进后控制器在抑制频率波动方面的可行性和优越性。 【关键词】：风电接入 频率稳定 负荷频率控制器 粒子群算法 模糊控制 仿真
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM76;TM614
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 目录8-10
• 1 引言10-22
• 1.1 课题研究的背景及意义10-15
• 1.1.1 可再生能源的发展10-11
• 1.1.2 风力发电的优势和发展概况11-13
• 1.1.3 大规模风电场并网对电力系统的影响13-15
• 1.2 国内外研究现状15-20
• 1.3 本文的主要研究内容20-22
• 2 负荷频率控制原理22-34
• 2.1 电力系统的频率调整22-26
• 2.2 自动发电控制(AGC)原理26-27
• 2.3 互联电力系统的负荷频率控制27-34
• 2.3.1 控制区的频率控制模式27-29
• 2.3.2 控制区频率控制模式的配合29-34
• 3 含风电的互联系统的负荷频率控制模型34-60
• 3.1 风力发电系统模型34-43
• 3.1.1 风速模型34-37
• 3.1.2 风机模型37-41
• 3.1.3 负荷模型41-43
• 3.2 互联系统模型结构43-49
• 3.2.1 系统各部分的动态数学模型43-46
• 3.2.2 两区域系统的LFC模型46-47
• 3.2.3 系统非线性特性研究47-49
• 3.3 系统参数对频率控制效果的影响49-56
• 3.3.1 一次调频参数的影响49-53
• 3.3.2 二次调频参数的影响53-56
• 3.4 控制模式组合对仿真结果的影响56-59
• 3.5 本章小结59-60
• 4 负荷频率控制的仿真研究60-84
• 4.1 MATLAB/Simulink仿真软件简介60
• 4.2 基于改进粒子群算法的PI控制器的设计60-74
• 4.2.1 粒子群算法的原理61-63
• 4.2.2 粒子群算法的改进63-65
• 4.2.3 仿真分析65-74
• 4.3 基于模糊自适应控制器的设计74-82
• 4.3.1 模糊控制原理与应用74-77
• 4.3.2 仿真分析77-82
• 4.4 本章小结82-84
• 5. 总结与展望84-86
• 5.1 总结84-85
• 5.2 展望85-86
• 参考文献86-90
• 作者简历90-94
• 学位论文数据集94

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

交直流互联系统直流地表电位简易算式    任志超;续建国;张一坤;甄威;吴广宁;

轨道交通综合监控系统FEP设计方案    赵峰;杨春生;苗维杰;

大型双馈风力发电系统小信号动态建模及附加阻尼控制器设计    张子泳;胡志坚;李勇汇;方家成;姜美玲;王贺;

浅谈财务集中管理    陈海燕;

电网调度自动化仿真系统研究    李燕平;

    

    

    

    

    

自动化系统解决的新方法——互联系统    玛竹梧;

计及联络线影响的大型互联系统机组计划检修安排    陈跃辉;谢敏;陈金富;

互联电力系统分散鲁棒H_∞控制器设计    李小华;陈雪波;

风机-柴油机混合系统的负荷频率控制    谭文;张继芬;

一类互联系统分散鲁棒控制存在的BMI条件    陈雪波;王成玖;

一种能显著加快互联系统仿真速度的电源模块大信号模型    王润新;刘进军;王浩;

复杂非线性对象的模糊RBF神经网络自适应控制    张佩;张建武;许伟明;储文明;张曼莉;

某战斗机飞行仿真系统HLA互联系统    林新;宋焱;王行仁;

互联系统的分解计算与分散控制方法    李小华;陈雪波;王成玖;

基于ANFIS的输入互联系统的灵敏度分析    张阿卜;陈旸;龚晓芳;

河南商丘：声像监控互联系统让接访实现远程联动    谢飞

东方通携手中国移动建银企互联系统    冯森

工行河南省分行“银企互联”显神威 400家分公司近3亿资金瞬间集中    宋金亮

投资渠道放宽资金管理“显效”    方华

话音、宽带同时拥有    李瀛寰

中学生手机消费与健康    张天宇

《电力系统稳定性及发电机励磁控制》    王熙亮

只有脚踏实地 才能e马当先    王炎 谢斐

脚踏实地 e马当先    

广东采购高考巡考“千里眼”    本报记者 邢晓丹

含大规模风电的互联系统的负荷频率控制    付娅

关于自动发电控制（AGC）的研究    张建武

基于CPS标准的互联电网自动发电控制策略研究    胡斌奇

时滞及市场化电力系统的负荷频率控制    张红侠

基于T-S模型非线性时滞互联系统的模糊分散控制    佟硕

空间互联系统的分散控制    李锦

考虑联络线暂态稳定性约束的最优潮流计算    李彬

PSO在电力系统模糊控制上的研究    范思振

基于混沌粒子群算法的同步发电机最优调速控制系统    石欣

模型仿真技术在AGC控制策略改进中的应用    李明