自動(dòng)發(fā)電控制（Automatic Generation Control,AGC）作為電力系統(tǒng)二次調(diào)頻的重要手段,一直受到各方面的重視。隨著新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大,風(fēng)電滲透率不斷提高,風(fēng)能的間歇性、隨機(jī)性等特征對(duì)電網(wǎng)頻率控制帶來(lái)的不利影響已引起廣泛關(guān)注。工程試驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)研究表明,風(fēng)力發(fā)電功率對(duì)系統(tǒng)容量的占比越高,對(duì)電力系統(tǒng)頻率特性的影響越明顯。本文從風(fēng)電功率輸出變化對(duì)AGC系統(tǒng)參數(shù)的影響出發(fā),提出一種補(bǔ)償型模型預(yù)測(cè)控制（Model Predictive Control,MPC）策略,以應(yīng)對(duì)風(fēng)電功率輸出的不確定性對(duì)傳統(tǒng)AGC的負(fù)面影響。具體內(nèi)容如下:（1）在AGC調(diào)頻基本原理基礎(chǔ)上,闡述了AGC各單元傳遞函數(shù)模型和仿真模型構(gòu)建機(jī)理,形成區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)AGC模型;并對(duì)區(qū)域之間功率交換特性、基本控制方式以及系統(tǒng)中的約束進(jìn)行描述。（2）考慮到AGC參數(shù)對(duì)系統(tǒng)控制性能的決定作用,重點(diǎn)考察電力系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率和電力系統(tǒng)慣性時(shí)間常數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)控制性能指標(biāo)的影響。定義風(fēng)電動(dòng)態(tài)滲透率為風(fēng)電實(shí)時(shí)輸出功率與系統(tǒng)容量的比值,分析其對(duì)電力系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率以及慣性時(shí)間常數(shù)的影響機(jī)理,進(jìn)而獲得風(fēng)電動(dòng)態(tài)滲透率... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

處于不同風(fēng)電滲透率下系統(tǒng)頻率偏差響應(yīng)曲線

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文33動(dòng)可求出系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率：=LSPKf（3.43）仿真所得數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果如表3.3所示，同時(shí)將風(fēng)電動(dòng)態(tài)滲透率與對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率繪制成散點(diǎn)圖，并對(duì)其進(jìn)行線性擬合，如圖3.3所示，滲透率與單位調(diào)節(jié)功率如式（3.21）呈線性變化。表3.3仿真結(jié)果數(shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)風(fēng)電動(dòng)態(tài)滲透率頻率偏差系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率100.0013836.2318825%0.00204124.4978310%0.00310116.12383415%0.00418211.956520%0.0053529.342302625%0.0065237.665185730%0.0077936.416014圖3.3系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率與風(fēng)電滲透率的線性擬合關(guān)系雖然電力系統(tǒng)慣性時(shí)間常數(shù)無(wú)法直接通過(guò)仿真測(cè)量和計(jì)算，但根據(jù)文獻(xiàn)[54,76-77]可知，電力系統(tǒng)慣性時(shí)間常數(shù)與系統(tǒng)頻率響應(yīng)變化時(shí)間正相關(guān)，系統(tǒng)慣性時(shí)間常數(shù)越大，系統(tǒng)頻率波動(dòng)幅值越校由圖3.2可知，系統(tǒng)頻率響應(yīng)時(shí)間隨著風(fēng)電滲透率的增加而減小，頻率偏差越大系，說(shuō)明系統(tǒng)慣性響應(yīng)的作用減弱，系統(tǒng)在受到負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)的頻率波動(dòng)越大，證明了系統(tǒng)慣性時(shí)間常數(shù)越小，測(cè)量數(shù)據(jù)如表3.4所示。

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文34表3.4系統(tǒng)頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)風(fēng)電動(dòng)態(tài)滲透率響應(yīng)時(shí)間（s）最大頻率偏差（Hz）1021.85-0.0027225%20.06-0.005439310%19.57-0.008148415%19.24-0.01086520%19.08-0.0136625%18.97-0.01615730%18.84-0.019043.4.2AGC參數(shù)對(duì)系統(tǒng)頻率調(diào)整的影響由上節(jié)可知，風(fēng)電動(dòng)態(tài)滲透率對(duì)AGC系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定產(chǎn)生影響，本節(jié)進(jìn)一步將外部因素轉(zhuǎn)為AGC內(nèi)部因素，分別分析AGC中系統(tǒng)慣性時(shí)間常數(shù)M、機(jī)組調(diào)差系數(shù)R、復(fù)合阻尼系數(shù)D以及頻率偏差系數(shù)B對(duì)系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的影響。本節(jié)仍以如圖2.8的兩區(qū)域互聯(lián)AGC系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，且基本參數(shù)與上節(jié)相同。對(duì)于由常規(guī)發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的電力系統(tǒng)，系統(tǒng)慣性主要來(lái)自于具有慣性的發(fā)電機(jī)組，當(dāng)系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，若慣性越大，機(jī)組轉(zhuǎn)速越不容易發(fā)生改變，若慣性越小，機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)越容易發(fā)生改變，由式（3.27）可知，系統(tǒng)總的慣性與發(fā)電機(jī)組的慣性時(shí)間正相關(guān)。分別將慣性時(shí)間常數(shù)M設(shè)置為6、8、10、12進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)Matlab/Simulink仿真可得到系統(tǒng)頻率變化如圖3.4所示。圖3.4不同慣性時(shí)間常數(shù)下系統(tǒng)頻率偏差響應(yīng)曲線

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3124108