環(huán)境保護(hù)與社會(huì)發(fā)展的矛盾,使以風(fēng)電為代表的清潔能源得到推廣及應(yīng)用,對(duì)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)時(shí),由于風(fēng)機(jī)特有的功率解耦運(yùn)行方式,使其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速無法響應(yīng)電網(wǎng)頻率的變化,降低了電網(wǎng)的調(diào)頻能力;同時(shí),隨著風(fēng)電滲透率的提高,風(fēng)電功率的波動(dòng)性也給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來影響,對(duì)傳統(tǒng)火電機(jī)組主導(dǎo)的自動(dòng)發(fā)電控制（Automatic Generation Control,AGC）提出更大的挑戰(zhàn)。本文從風(fēng)電參與電網(wǎng)調(diào)頻的風(fēng)機(jī)功率輸出控制方法與適應(yīng)于風(fēng)電參與調(diào)頻時(shí)的自動(dòng)發(fā)電控制方法兩個(gè)方面展開研究,具體內(nèi)容包括:首先,在AGC系統(tǒng)基本原理、構(gòu)成、控制策略及目標(biāo)基礎(chǔ)上,詳細(xì)敘述了火電機(jī)組和風(fēng)電機(jī)組各部分?jǐn)?shù)學(xué)模型,并以此構(gòu)建了含風(fēng)電的互聯(lián)AGC系統(tǒng)模型。然后,根據(jù)風(fēng)電參與電網(wǎng)調(diào)頻時(shí)對(duì)風(fēng)電功率輸出的控制需求,分析了用于風(fēng)電輸出調(diào)整的次優(yōu)功率跟蹤（Optimal Power Point Tracking,OPPT）與槳距角控制機(jī)理,并在傳統(tǒng)OPPT基礎(chǔ)上,提出了疊加電力系統(tǒng)頻率二階導(dǎo)數(shù)的風(fēng)機(jī)快速頻率響應(yīng)OPPT（Fast Frequency Respond OPPT,FFR-OPPT）控制... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多區(qū)域互聯(lián)AGC系統(tǒng)概念圖

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文10統(tǒng)發(fā)生某些意外事件（如：發(fā)電機(jī)組因故障停機(jī)等），會(huì)打破電力系統(tǒng)中原有的有功-負(fù)荷之間的平衡，導(dǎo)致系統(tǒng)頻率的突增或是突減，從而有可能使得頻率偏差超出國家規(guī)定的調(diào)頻死區(qū)的限制。此時(shí)，AGC系統(tǒng)檢測(cè)到頻率穿越了死區(qū)的限制，即會(huì)開始動(dòng)作生成調(diào)頻信號(hào)調(diào)節(jié)電網(wǎng)中備用機(jī)組的有功出力，重建電力系統(tǒng)的有功-負(fù)荷平衡。AGC系統(tǒng)調(diào)整電網(wǎng)頻率的全過程如圖2.2所示。圖2.2電力系統(tǒng)調(diào)頻過程圖頻率的一次調(diào)節(jié)是指當(dāng)電力系統(tǒng)的頻率偏差越過調(diào)頻規(guī)定的死區(qū)時(shí)，發(fā)電機(jī)自身內(nèi)在的控制回路響應(yīng)頻率的波動(dòng)信號(hào)，自動(dòng)的調(diào)整發(fā)電機(jī)的有功輸出量。在一次調(diào)頻的初期，主要是發(fā)電機(jī)進(jìn)行慣性響應(yīng)，時(shí)長一般在10秒左右。這一過程主要將發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子中的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能作為電力系統(tǒng)調(diào)頻的備用容量，通過發(fā)電機(jī)組自身的調(diào)節(jié)特性提取動(dòng)能并以電能的形式回饋給電網(wǎng)，以快速的補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的有功，因此慣性響應(yīng)的主要目的是減緩頻率的快速偏移。隨著轉(zhuǎn)子動(dòng)能釋放的結(jié)束，發(fā)電機(jī)達(dá)到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。由于發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)備用容量的有限，無法使得電力系統(tǒng)的頻率恢復(fù)到額定值，因此頻率的一次調(diào)節(jié)是有差調(diào)節(jié)，存在穩(wěn)定的調(diào)頻穩(wěn)態(tài)誤差，主要為了減緩頻率變化初期的快速偏移，因此為了使頻率恢復(fù)到額定值需要進(jìn)行頻率的二次調(diào)節(jié)。在現(xiàn)如今的電力系統(tǒng)之中，當(dāng)頻率的一次調(diào)節(jié)完成后，通常依舊存在不可接受的調(diào)頻穩(wěn)態(tài)誤差，因此在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中大多通過頻率的二次調(diào)節(jié)來消除一次調(diào)頻過程之后遺留下來的穩(wěn)態(tài)誤差。二次調(diào)節(jié)是指由專用的備用發(fā)電機(jī)提供穩(wěn)定可調(diào)的有功容量，并實(shí)時(shí)跟蹤電力系統(tǒng)的頻率信號(hào)，調(diào)節(jié)備用發(fā)電機(jī)的有功出力，來維持電力系統(tǒng)頻率的相對(duì)穩(wěn)定。二次調(diào)頻過程改變調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定參考值，從而調(diào)節(jié)備用機(jī)組的有功出力，完全補(bǔ)償電力系統(tǒng)的有

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文112.1.2AGC系統(tǒng)基本組成目前，區(qū)域互聯(lián)的AGC系統(tǒng)大多由幾個(gè)較小的區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)用聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行連接，從而構(gòu)成大型電網(wǎng)。其中每一個(gè)子控制區(qū)域都根據(jù)電網(wǎng)導(dǎo)調(diào)中心的功率信號(hào)來進(jìn)行功率的交換，AGC系統(tǒng)的構(gòu)成如圖2.3所示。圖2.3AGC系統(tǒng)構(gòu)成圖在現(xiàn)如今的大規(guī)模電網(wǎng)中，通常將系統(tǒng)的主站做為整個(gè)AGC系統(tǒng)的控制核心。其構(gòu)成通�？梢苑譃橛布蛙浖䞍蓚€(gè)大系統(tǒng)，其中硬件系統(tǒng)大多采用具有很強(qiáng)浮點(diǎn)計(jì)算能力的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)據(jù)運(yùn)算；AGC軟件系統(tǒng)主要用于人機(jī)交互和能量管理；除此之外，還有其他AGC控制系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。在AGC構(gòu)成中，信息傳輸系統(tǒng)主要用于電網(wǎng)導(dǎo)調(diào)中心對(duì)于各個(gè)區(qū)域不同發(fā)電機(jī)之間的功率分配信息的傳遞，其次用于發(fā)電機(jī)控制站之間的信息傳遞。信息傳輸系統(tǒng)的大致可以被分為負(fù)責(zé)通信的網(wǎng)路、主站；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳遞的數(shù)據(jù)鏈路；負(fù)責(zé)自動(dòng)操作的遠(yuǎn)動(dòng)裝置（RTU）等部分。發(fā)電廠層的控制系統(tǒng)首先就是要接受電網(wǎng)導(dǎo)調(diào)中心的調(diào)度指令，依據(jù)調(diào)度指令來完成發(fā)電機(jī)有功輸出的分配。圖2.4AGC系統(tǒng)運(yùn)行圖自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)包含多個(gè)控制單元，是一套復(fù)雜而精密的控制系統(tǒng)，其運(yùn)

【參考文獻(xiàn)】：
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