电力市场环境下AGC的若干问题研究

发布时间：2017-10-11 21:00

  本文关键词：电力市场环境下AGC的若干问题研究

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【摘要】：目前,国外电力市场改革已经趋于稳定,随着我国颁布了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(又称“9号文”),国内又掀起一股电力市场改革的热潮。在电力市场环境下,出现诸多新的市场主体,电力系统垂直一体化运行模式受到挑战,经济性成为各个市场主体经营的重要目标之一,这对传统的电力系统运行和控制都提出了新的要求。本文主要研究了电力市场环境下的自动发电控制(Automatic Generation Control, AGC)所面临的一些基本问题。主要工作内容和结论包括：(1)提出了一种基于配电参与矩阵(Disco Participation Matrix, DPM)的AGC控制模型,可以模拟电力市场中的双边交易行为。在传统的AGC控制模型基础上,本文对新出现的市场主体进行建模,引进了DPM来表征配电公司(国内相当于售电公司,本文不予以区别),建立了基于DPM的AGC控制模型。仿真结果表明,本文所建立的AGC控制模型可以模拟出电力市场下的双边交易行为；(2)研究了区域电力市场中的联络线功率控制问题,针对电网之间不同的互联方式,本文分析了多种情况下的AGC控制效果。首先,分析了“串型电网”下的联络线控制效果,接着,重点针对“环型电网”下的AGC控制问题开展深入研究。结果表明,在多区域环型电网情况下,AGC难以使得各条区域间联络线传输功率符合计划值要求,对此,本文进一步提出了“多区域环型电网联络线功率控制的充分必要条件”,并给出了证明；另外,针对环型电网下的联络线功率控制问题,提出了AGC的分区控制策略,保证区域之间每一条联络线传输功率均符合计划值要求。仿真结果表明,本文分析的结论以及所提出的AGC分区控制策略是正确及有效的；(3)针对电力市场环境下的AGC总调节量分配问题,本文提出了一种新颖的动态优化分配方案,一方面,计及了底层发电机组调节性能的差异,让性能优良的发电机组相对承担更多的调节任务,以达到整体区域性能的提升；另一方面,考虑了发电机组的调节成本,以实现购买AGC服务所花费成本尽量小。为此,本文首先分析了AGC与底层发电机元件控制器的任务分配及接口设计原则,接着,建立了计及发电机组特性及调节成本的AGC分配系数优化模型。仿真结果表明,本文提出的AGC优化分配方案是有效的。
【关键词】：电力市场 AGC 联络线功率控制 分区控制策略 AGC分配系数优化
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 AGC控制策略研究现状12-15
• 1.2.2 AGC性能评价标准方面研究现状15-16
• 1.2.3 AGC辅助服务市场研究现状16-17
• 1.3 研究现状总结及本文定位17-18
• 1.4 AGC的基本理论18-21
• 1.4.1 AGC的基本原理18-19
• 1.4.2 AGC的基本结构19-20
• 1.4.3 AGC的控制模式20-21
• 1.5 本文主要工作及思路21-24
• 第2章 基于配电参与矩阵的AGC控制模型24-38
• 2.1 传统的AGC控制模型24-27
• 2.1.1 区域电网模型24-27
• 2.1.2 AGC控制器模型27
• 2.2 基于配电参与矩阵的AGC控制模型27-30
• 2.2.1 配电参与矩阵(DPM)28-29
• 2.2.2 基于DPM的AGC控制模型29-30
• 2.3 算例验证30-36
• 2.4 本章小结36-38
• 第3章 区域电力市场下的联络线功率控制问题研究38-58
• 3.1 串型互联电网的AGC控制效果分析39-40
• 3.2 环型互联电网的AGC控制效果分析40-45
• 3.2.1 三区域“△”型AGC控制效果41-42
• 3.2.2 环型电网联络线功率控制的充分必要条件42-44
• 3.2.3 环型电网AGC分区控制策略44-45
• 3.3 算例验证45-55
• 3.3.1 充分必要条件验证45-48
• 3.3.2 AGC分区控制策略验证48-55
• 3.4 本章小结55-58
• 第4章 计及发电机组特性及调节成本的AGC分配系数优化58-72
• 4.1 AGC与元件控制器的任务分配及接口设计59-61
• 4.1.1 任务分配原则59-60
• 4.1.2 接口设计方案60-61
• 4.2 计及发电机组调节特性及调节成本的AGC分配系数优化61-66
• 4.2.1 底层发电机汽门控制器的性能分析61-63
• 4.2.2 AGC动态优化分配策略63-64
• 4.2.3 粒子群优化算法64-66
• 4.3 算例验证66-70
• 4.4 本章小结70-72
• 第5章 总结与展望72-74
• 5.1 工作总结72-73
• 5.2 进一步展望73-74
• 参考文献74-78
• 附录78-84
• 附录A：IEEE10机39节点系统参数78-81
• 附录B：IEEE两区域四机系统参数81
• 附录C：AGC控制性能评价标准81-84
• 攻读硕士学位期间取得的成果84-86
• 致谢86

【参考文献】

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本文编号：1014699