本文選題：超級(jí)電容儲(chǔ)能制動(dòng)裝置 + 水輪機(jī)�。� 參考：《廣西大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：現(xiàn)代電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展為日益增長(zhǎng)的電能需要提供了保障,各種新能源(如:風(fēng)能、太陽(yáng)能等)發(fā)電被接入電力系統(tǒng)中。由于新能源具有間歇、分散、波動(dòng)等不穩(wěn)定性,給電力工作者帶來(lái)了許多難題和挑戰(zhàn)。因此,提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和改善電能質(zhì)量就顯得尤為重要。超級(jí)電容儲(chǔ)能制動(dòng)裝置(Super Capacitor energy storage Brake Device,SCBD)作為一種新型的儲(chǔ)能制動(dòng)裝置,不僅能在故障后快速投入實(shí)現(xiàn)電氣制動(dòng),提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性和線路的功率傳輸能力,還可以提供一定的功率支撐,以維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,改善電力系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能和電能質(zhì)量。研究SCBD的控制策略,SCBD與電網(wǎng)其它裝置間的協(xié)調(diào)控制,以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行水平,使目標(biāo)量具有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能,具有重要的實(shí)際意義�；诜蔷�性微分代數(shù)的電力系統(tǒng)模型能將多種裝置的模型結(jié)合起來(lái),便于研究SCBD與其它裝置間的協(xié)調(diào)控制具有工程實(shí)用價(jià)值。本文基于微分代數(shù)模型,研究SCBD與水輪機(jī)的非線性協(xié)調(diào)控制策略問(wèn)題,主要完成以下兩點(diǎn)工作:(1)針對(duì)SCBD的結(jié)構(gòu)電路圖,本文推導(dǎo)了 SCBD的數(shù)學(xué)模型并論證了其四象限的運(yùn)行能力。然后建立了單機(jī)SCBD的非線性微分代數(shù)模型,采用微分代數(shù)模型多指標(biāo)非線性控制(Differential Algebraic model Multi-index Nonlinear Control,DAMNC)的方法來(lái)進(jìn)行單機(jī)SCBD控制器的設(shè)計(jì),以此來(lái)論證SCBD獨(dú)立控制時(shí)的電氣制動(dòng)效果,對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)、靜態(tài)性能的影響。(2)以水輪機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)為切入點(diǎn),研究SCBD與水輪機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)控制,針對(duì)水輪機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)與SCBD的非線性微分代數(shù)模型,采用DAMNC的方法進(jìn)行SCBD協(xié)調(diào)控制器的設(shè)計(jì),并借助Hartman-Grobman定理,采用近似線性化后閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)位置來(lái)配置合適的參數(shù)矩陣C、K使被控系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能得到很好的協(xié)調(diào),趨于漸進(jìn)穩(wěn)定狀態(tài)。仿真結(jié)果說(shuō)明:DAMNC方法設(shè)計(jì)的控制器能夠更好地懲戒系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能,對(duì)目標(biāo)量實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制,增強(qiáng)了其抗干擾的能力;SCBD不僅很好地抑制了系統(tǒng)的阻尼振蕩,提高系統(tǒng)的靜、暫態(tài)穩(wěn)定性,還改善了電能質(zhì)量。
[Abstract]:The rapid development of modern power system provides a guarantee for the increasing demand of electric energy. All kinds of new energy (such as wind energy, solar energy, etc.) are connected to the power system. Because of the instability of new energy, such as intermittent, dispersion and fluctuation, it brings many problems and challenges to electric power workers. Therefore, it is very important to improve the stability and quality of power system. As a new type of energy storage braking device, Super Capacitor energy storage Brake device (SCBDD) can not only realize electrical braking after failure, but also improve the transient stability of the system and the power transmission capacity of the line. It can also provide certain power support to maintain the stable operation of the power network and improve the dynamic and static performance and power quality of the power system. In order to improve the stable operation level of power system and make the target have good dynamic and static performance, it is of great practical significance to study the control strategy of SCBD and the coordinated control between SCBD and other devices in power network. The power system model based on nonlinear differential algebra can combine the models of many devices, and it is convenient to study the coordination control between SCBD and other devices. In this paper, based on the differential algebraic model, the nonlinear coordinated control strategy between SCBD and hydraulic turbine is studied. In this paper, the mathematical model of SCBD is derived and its four quadrant capability is demonstrated. Then the nonlinear differential algebraic model of single machine SCBD is established, and the method of differential Algebraic model Multi-index Nonlinear control DAMNCbased on differential Algebraic model is used to design the SCBD controller of single machine, so as to demonstrate the effect of electrical braking when SCBD is controlled independently. The influence on transient stability and dynamic and static performance of power system. (2) based on the turbine excitation system, the coordinated control between SCBD and turbine excitation system is studied, and the nonlinear differential algebraic model between hydraulic turbine excitation system and SCBD is studied. The DAMNC method is used to design the SCBD coordination controller. With the help of Hartman-Grobman theorem and the pole position of the closed-loop system after the approximate linearization, the proper parameter matrix C _ (K) is configured to make the dynamic and static performance of the controlled system well coordinated. Tends to be gradual and stable. The simulation results show that the controller designed by the 7: DAMNC method can better punish the dynamic and static performance of the system, achieve accurate control of the target quantity, and enhance its ability of anti-jamming. SCBD not only can restrain the damping oscillation of the system, but also improve the static state of the system. Transient stability also improves power quality.
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM53;TV734

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本文編號(hào)：1781913