【摘要】：自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)對(duì)于維持頻率穩(wěn)定具有重要的意義,是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的一種重要的控制手段。隨著風(fēng)能、太陽能等可再生能源的大規(guī)模開發(fā)利用,其間歇性為電力系統(tǒng)AGC問題帶來了新的挑戰(zhàn)。此外,發(fā)電機(jī)變化率約束(GRC)更加大了AGC問題的復(fù)雜性。本文在考慮GRC的條件下,針對(duì)含有風(fēng)電場(chǎng)的互聯(lián)電力系統(tǒng)的AGC問題展開了相關(guān)研究。首先,本文介紹了電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型,以及風(fēng)力機(jī)的簡(jiǎn)化模型,從而得到含有風(fēng)電場(chǎng)的兩區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)的模型對(duì)象。分析了包括GRC在內(nèi)的系統(tǒng)不確定性特性,將GRC非線性看作系統(tǒng)不確定性的一部分進(jìn)行處理。然后,充分利用滑模變結(jié)構(gòu)控制算法的魯棒優(yōu)勢(shì),提出了積分滑�？刂�(I-SMC)以及終端滑模控制(T-SMC)方法。分別設(shè)計(jì)了基于積分滑模以及終端滑模的自動(dòng)發(fā)電控制器,并通過李雅普諾夫穩(wěn)定性原理證明了滑�？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性。使用不同滑�？刂品椒ǚ謩e實(shí)現(xiàn)含有風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)的AGC。通過仿真研究驗(yàn)證了所提出控制器的有效性和靈活性。最后,由于風(fēng)電場(chǎng)的間歇性以及GRC環(huán)節(jié)的線性化影響到電力系統(tǒng)的不確定性,這會(huì)加大系統(tǒng)不確定性的分析和處理難度,為補(bǔ)償電力系統(tǒng)的不確定性所造成的誤差,設(shè)計(jì)了基于滑�？刂频纳窠�(jīng)網(wǎng)絡(luò),以逼近系統(tǒng)的整體不確定性,彌補(bǔ)了滑模控制器的設(shè)計(jì)過程中不確定性上界未知的缺陷。從閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性出發(fā),設(shè)計(jì)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值更新律。從理論上,保證了閉環(huán)控制系統(tǒng)具備漸近穩(wěn)。定性。滑�？刂破骱蜕窠�(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償器配合實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的AGC,并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提高了控制系統(tǒng)的自適應(yīng)能力,改善了控制器的控制性能。仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)發(fā)電控制器的優(yōu)勢(shì),以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)的收斂性。
[Abstract]:Automatic generation control (AGC) is of great significance to maintain frequency stability and is an important control method to ensure the stable operation of power system. With the large-scale development and utilization of renewable energy such as wind energy and solar energy, intermission brings new challenges to the AGC problem of power system. In addition, generator change rate constraint (GRC) increases the complexity of AGC problem. In this paper, the AGC problem of interconnected power systems with wind farms is studied under the condition of GRC. First of all, this paper introduces the mathematical model of each link of the power system and the simplified model of the wind turbine, so as to obtain the model object of the two-area interconnection power system with wind farm. The uncertainty characteristics of the system, including GRC, are analyzed, and the GRC nonlinear is treated as a part of the system uncertainty. Then, taking full advantage of the robust advantages of sliding mode variable structure control algorithm, integral sliding mode control (I-SMC) and terminal sliding mode control (T-SMC) methods are proposed. The automatic power generation controller based on integral sliding mode and terminal sliding mode is designed respectively, and the stability of sliding mode control system is proved by Leonov stability principle. Using different sliding Mode Control methods to realize AGC. of Power system with Wind Farm The effectiveness and flexibility of the proposed controller are verified by simulation. Finally, because the intermittent wind farm and the linearization of GRC affect the uncertainty of power system, which will make it more difficult to analyze and deal with the uncertainty of the system. In order to compensate the error caused by the uncertainty of the power system, a neural network based on sliding mode control is designed to approximate the overall uncertainty of the system and make up for the unknown upper bound of uncertainty in the design process of sliding mode controller. Based on the stability of closed-loop system, the weight updating law of neural network is designed. In theory, the closed-loop control system is guaranteed to be asymptotically stable. Qualitative. The sliding mode controller and the neural network compensator cooperate to realize the AGC, of the power system, and the adaptive ability of the control system is improved by neural network, and the control performance of the controller is improved. The simulation results verify the advantages of automatic power generation controller based on neural network and the convergence of neural network connection weight.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614;TP273

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本文編號(hào)：2500553