本文關(guān)鍵詞：自動發(fā)電控制策略及其機組經(jīng)濟性調(diào)配研究

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【摘要】：隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,區(qū)域系統(tǒng)間聯(lián)系愈發(fā)緊密,結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,不確定性擾動明顯增多,如何保障互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行日益成為備受關(guān)注的重要課題。維持電網(wǎng)頻率及區(qū)域系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線功率的穩(wěn)定,是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要方面。自動發(fā)電控制(Autom Generation Control,AGC)的重要功能就是維持電網(wǎng)頻率在額定值附近,并控制聯(lián)絡(luò)線功率在計劃值附近。本文針對AGC的研究工作包括兩方面:(1)自動發(fā)電控制策略的研究,即AGC控制器的設(shè)計;(2)AGC機組經(jīng)濟性調(diào)配的研究。(1)提出將基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的無模型自適應(yīng)控制算法應(yīng)用于AGC控制器的設(shè)計,僅利用閉環(huán)被控AGC系統(tǒng)的輸入、輸出及影響量量測數(shù)據(jù)來實現(xiàn)AGC控制器的設(shè)計,無需事先掌握被控系統(tǒng)模型的任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息。將被控系統(tǒng)所有可能復(fù)雜行為特征,如非線性、時變參數(shù)、時變結(jié)構(gòu)等,都融入壓縮到偽偏導(dǎo)數(shù)這一新變量,只需在線調(diào)整這一唯一變量,即可實現(xiàn)無模型自適應(yīng)控制。無模型自適應(yīng)控制算法包括緊格式、偏格式、全格式三種控制方式,本文為充分挖掘輸入、輸出及影響量量測數(shù)據(jù)的隱含信息,采用全格式無模型自適應(yīng)控制算法。通過算例對比分析,驗證了該算法具有較好的非線性適應(yīng)性、較強的魯棒性及良好的控制性能評價標準(Control Perf-ormance Standard,CPS)指標。(2)利用機組選擇0-1變量符合遺傳算法二進制編碼特性,提出將遺傳算子引入到模擬植物生長算法中,在算法迭代過程通過采用保留最優(yōu)組合以及保留最差組合交叉后組合的策略,可在提高算法收斂速度的同時,擴大尋優(yōu)范圍,抑制算法過于早熟,防止陷入局部最優(yōu)。采用K-means聚類算法對機組進行分類,并且同類機組選取差異較大的變異概率,可進一步擴大尋優(yōu)范圍。采用線性規(guī)劃法求解當(dāng)前組合下的最優(yōu)功率分配值,可實現(xiàn)相同機組調(diào)節(jié)功率均勻分配。對于多個最優(yōu)解的存在,可直接算術(shù)平均,實現(xiàn)機組調(diào)配的公平性。通過算例對比分析,驗證了該算法的有效性及優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：自動發(fā)電控制 無模型自適應(yīng)控制 數(shù)據(jù)驅(qū)動控制 AGC機組 調(diào)配經(jīng)濟性 遺傳算子 模擬植物生長算法 K-means聚類 線性規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 自動發(fā)電控制策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 AGC機組經(jīng)濟性調(diào)配國內(nèi)外研究現(xiàn)狀狀況14-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容和創(chuàng)新點15-17
• 第2章 自動發(fā)電控制基本原理及其仿真模型介紹17-36
• 2.1 自動發(fā)電控制基本原理介紹17-23
• 2.1.1 二次調(diào)頻17-18
• 2.1.2 自動發(fā)電控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述18-20
• 2.1.3 能量管理系統(tǒng)20-21
• 2.1.4 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)21
• 2.1.5 自動發(fā)電控制軟件系統(tǒng)21-22
• 2.1.6 自動發(fā)電控制信息傳輸內(nèi)容22-23
• 2.2 互聯(lián)電網(wǎng)電力系統(tǒng)頻率控制23-26
• 2.2.1 控制區(qū)的頻率控制模式23-24
• 2.2.2 控制區(qū)頻率控制模式的配合24-26
• 2.3 互聯(lián)電網(wǎng)控制性能評價標準26-29
• 2.3.1 A1/A2及CPS1/CPS2評價標準介紹26-28
• 2.3.2 兩種性能評價標準分析28-29
• 2.4 自動發(fā)電控制仿真模型29-34
• 2.4.1 原動機模型29-30
• 2.4.2 調(diào)速器模型30-31
• 2.4.3 發(fā)電機-負荷模型31-32
• 2.4.4 聯(lián)絡(luò)線模型32-33
• 2.4.5 非線性環(huán)節(jié)模型33-34
• 2.4.6 互聯(lián)兩區(qū)域AGC系統(tǒng)仿真模型34
• 2.5 本章小結(jié)34-36
• 第3章 基于無模型自適應(yīng)控制算法的AGC控制器設(shè)計及其仿真研究36-46
• 3.1 無模型自適應(yīng)算法理論介紹36-39
• 3.1.1 基于模型的控制與數(shù)據(jù)驅(qū)動控制36-37
• 3.1.2 復(fù)雜互聯(lián)雙系統(tǒng)分析37
• 3.1.3 基于全格式動態(tài)線性化的無模型自適應(yīng)控制37-39
• 3.2 基于無模型自適應(yīng)控制算法的AGC控制器設(shè)計39-41
• 3.3 仿真算例研究41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 帶遺傳算子模擬植物生長算法在AGC機組調(diào)配經(jīng)濟性中的應(yīng)用46-60
• 4.1 AGC機組調(diào)配數(shù)學(xué)模型46-48
• 4.1.1 AGC機組的調(diào)節(jié)特性46
• 4.1.2 目標函數(shù)46-47
• 4.1.3 約束條件47
• 4.1.4 目標函數(shù)分析47-48
• 4.2 模擬植物生長算法理論48-52
• 4.2.1 L-系統(tǒng)原理48
• 4.2.2 植物生長的生物學(xué)特征48-49
• 4.2.3 模擬植物生長算法動力學(xué)特征49-50
• 4.2.4 模擬植物生長算法收斂性分析50-52
• 4.3 K-means聚類算法52-53
• 4.4 遺傳算子53-54
• 4.4.1 交叉算子53
• 4.4.2 變異算子53-54
• 4.5 線性規(guī)劃54-55
• 4.6 遺傳算子的改進策略及算法流程55-57
• 4.7 仿真算例研究57-59
• 4.8 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論與展望60-61
• 本文工作總結(jié)60
• 今后研究工作展望60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-66
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的主要學(xué)術(shù)論文目錄66-67
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間所參加的科研項目目錄67

【參考文獻】

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本文編號：1008755