新能源并网下的自动发电控制系统研究

发布时间：2020-01-25 23:43

【摘要】：我国的环境污染问题和能源紧缺问题正日益严重,为了能有效解决这些问题,减少煤炭等不可再生能源的消耗和加大风光等新能源发电成为了现代电力发展的主要方向,但是风能光能为代表的新能源是具有波动性和随机性,大量的新能源发电并网必然导致电网频率波动。所以研究新能源并网下的自动发电控制系统是具有研究意义的。首先,本文分析研究了两种将风电作为独立区域的自动发电控制系统。一个是全部风电并网的自动发电控制系统,该系统将风电场输出造成的负荷波动分派到系统内每个火电机组上,从而实现大量风能并网。另一个是风电作为可调度电源的自动发电控制系统,该系统是通过调度调节风电场输出,以实现新能源并网时系统的安全稳定运行。然后,为了更好的接纳新能源并网,本文研究了风光互补方式并网的自动发电控制系统,风光能发电最大量多余区域负荷需求时,系统调节实际光伏机组的输出负荷,实现区域内供需平衡;风光发电不足区域负荷需求时,系统内其它区域进行负荷补偿,以保证电网稳定。由于新能源并网的AGC具有系统结构复杂,耦合度高的特点,最后,本文分析研究了分布式预测控制算法,并将其应用在本文所建立的三种自动发电控制系统中。结果表明,使用分布式预测控制算法的系统具有较好的控制效果。
【图文】：

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图 2-1 自动发电控制系统的原理框图自动发电控制主站系统，即能量管理系统（EMS），是由主战计算机系统、能量管理软件系统、自动发电控制应用软件等多个部分组成，实现了自动发电控制。信息传输系统，其主要功能首先要为自动发电控制主站系统提供运算所用的信息，然后传输主站系统提供给发电机组的控制指令。信息传输系统的组成部分主要有主站通信工作站、通信网络、数据网络、远动装置（RTU）、厂站自动化系统。电厂控制系统首先要接受上级所给的控制指令，按其要求来控制发电机组输出负荷，用于调整发电功率的设备主要包括：调速器、调功装置、协调控制系统、全厂控制系统。现在我国的自动发电系统基本构成：几个较小的区域电网运用联络线践行连接从而构成大型电网。每个较小区域的电网会按照一定的指令来交换功率，各个较小区域电网所需的负荷、在传输线路消耗的功率加上联络线之间交换功率应当等于与该区域内发电机组所能提供的功率。

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华北电力大学硕士学位论文8自动发电控制系统的结构如图2-2所示。电网频率的稳定控制是至关重要的，通过该系统可以对电网频率进行调节，以保证电网频率的稳定。其中一次调频就是通过调节机组的输出功率，是系统的发电输出与负荷相平衡。二次调频是在一次调频的基础上改变发电机组频率特性曲线，改变其发电特性来适应负荷波动，使系统频率恢复到正常范围。三次调频就是根据各个机组的经济特性，负荷响应特性，发电计划等信息对区域内的发电任务进行分配。自动发电控制系统就是一种出力跟踪控制系统。图 2-2 自动发电控制系统的结构框图其中：RP --机组的调节分量；bP --机组功率的基点值；GP --发电机输出功率； P --期望发电功率；ACE --区域控制偏差； f--系统频率偏差。2.2.2 互联自动发电控制系统的控制方式AGC 系统就是电力系统频率和有功功率自动控制的系统。电力网经过这些年的发展，，现在已经变成多个区域相邻的电网连接在一起，改变了它们原来各自运行的局面
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM61

【参考文献】