基于改进果蝇算法含风电互联电网的负荷频率控制

发布时间：2020-07-04 03:17

【摘要】：互联电力系统的负荷频率控制对于保障互联电力系统的频率稳定具有极其重要的意义,选取适当负荷频率控制器参数更有利于减小频率偏差和联络线交换功率,保证系统的稳定性。针对风电并网对电力系统产生的扰动,传统的负荷频率PI控制器不能够适应风速的波动性和随机性,从而造成区域控制偏差增大,不能很好满足CPS标准,论文提出基于改进果蝇算法的含风电互联电网的负荷频率控制。首先论文介绍了电力系统调频原理、负荷频率控制的研究现状和传统负荷频率控制模型。分析了风电并网对频率偏差系数和区域控制偏差的影响,介绍了互联电网控制区的控制性能标准CPS的构成。其次在风电机组基础上加入了调频模块,研究在不同风电调频系数下,风电并网对区域控制偏差以及联络线功率的影响,结果表明,随着调频系数的增大区域控制偏差以及联络线功率减小,有利于系统稳定性的恢复,增大系统鲁棒性。然后介绍了果蝇优化算法(FOA),其具有参数少、易调节等优点。针对果蝇优化算法在固定步长时易于陷入局部最优的问题,提出改进步长的自适应果蝇优化算法(SAFOA),并且用一元二次函数证明了其优越性。最后为了解决传统PI控制无法适应风电并网波动的问题,提出了基于果蝇优化PI控制的含风电互联电网的负荷频率控制。结果表明,在含风电下基于果蝇优化负荷频率控制能够减小频率波动、增大CPS值、同时减小了调速时间,有利于电力系统的稳定性。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP18;TM614
【图文】：

西安理工大学工程硕士专业学位论文50m 高度层风能资源理论储量达 73 亿千瓦，60m 高度层风千瓦；70m 高度层风能资源技术可开发量为 25.7 亿千瓦；发量为 33.7 亿千瓦[13]。为了充分利风能资源，2016 年国规划：到 2020 年我国各地区陆上风电累计并网 20500 万千点开发海上风电，到 2020 年时开工规模达到 1005 万千瓦-15]。

荷频率控制模型统频率偏差由于负荷与发电机功率不相等造成的。如果系统频率发生变转速也会改变。转速变化过大会影响整个电力系统的稳定运行，最严重降超过允许范围导致整个电网的崩溃，造成大范围的停电事故从而导致动机的机械功率的输出直接影响发电机的功率输出，通常情况下如果需率输出需要调节进气量或者进气阀[42]。原动机的功率输出必须随负荷的，若负荷和原动机的功率不平衡时会导致系统频率发生变化。在正常的直变化的，因此会出现小的频率偏差，小的频率偏差通过一次调频调节范围，频率偏差大的时候采用二次调频调节，通过 LFC 回路进行的二次统的频率偏差控制在一定范围内。所有发电机的一次调频都是通过调整但是仅仅通过一次调频不能够将电力系统的频率控制到允许范围内，尤系统来说，因此必须采用二次调频的方式来控制发电机组的输出从而使在实际的电网运行中，动态控制器其实就是 PI 控制。如图 2-1 所示为：1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李明,林静怀,张永树,魏守平,胡斌奇;基于MATLAB/SIMULINK的互联电网负荷频率控制建模仿真研究[J];西北电力技术;2005年02期

2 孟祥萍,张化光;基于Ackermann公式的分散滑模负荷频率控制[J];东北大学学报;2000年01期

3 高峰，秦翼鸿，徐国禹;分散模糊负荷频率控制器的优化设计[J];电网技术;1996年03期

4 吴慎言;自校正控制应用于电网负荷频率控制中的初步研究[J];陕西水力发电;1988年01期

5 南志远;刘力丰;;互联电力系统负荷频率控制分散等值模型的辨识[J];华北电力学院学报;1988年02期

6 卫万采;;采用积分补偿和状态反馈的负荷频率控制方式[J];电力技术;1988年02期

7 朱继忠，徐国禹，张毅敏;一种新的负荷模型在负荷频率控制中应用的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1994年02期

8 郭敏;李宁;;一种基于云模型的负荷频率控制方法[J];电子设计工程;2018年06期

9 杨俊起;王晓晨;;单区域负荷频率控制系统故障诊断研究[J];测控技术;2017年04期

10 韩云昊;马超;朱银珠;杨洋;米阳;井元伟;;考虑风能渗透的电力系统的负荷频率控制研究[J];控制工程;2018年11期

相关会议论文 前3条

1 杨少军;侯博渊;;互联系统分散的变结构负荷频率控制[A];1989年控制理论及其应用年会论文集（中）[C];1989年

2 韩少晓;孙嘉;;自动发电控制系统关键技术的研究与应用[A];山东电机工程学会第九届优秀学术论文集[C];2002年

3 王玉龙;谭文;;基于动态矩阵控制的负荷频率控制[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年

相关博士学位论文 前10条

1 常帅兵;具有非线性的负荷频率控制系统的分析及设计[D];华北电力大学(北京);2018年

2 周宏;负荷频率控制系统的鲁棒分析及抗扰设计[D];华北电力大学(北京);2017年

3 张怡;分布式模型预测控制在新能源电力系统负荷频率控制中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2017年

4 张传科;时滞电力系统的小扰动稳定分析与负荷频率控制[D];中南大学;2013年

5 杨罡;电力系统模型预测控制技术研究[D];北京交通大学;2013年

6 樊华;规模化电动汽车的充电优化控制方法[D];华中科技大学;2017年

7 秦春斌;基于近似动态规划的优化控制研究及在电力系统中的应用[D];东北大学;2014年

8 姚伟锋;考虑电动汽车广泛接入的电力系统规划与运行策略[D];浙江大学;2014年

9 李红梅;智能优化方法在电力系统调频中的应用研究[D];上海交通大学;2011年

10 姚伟;时滞电力系统稳定性分析与网络预测控制研究[D];华中科技大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵梦楠;基于改进果蝇算法含风电互联电网的负荷频率控制[D];西安理工大学;2019年

2 康云云;多区域互联电力系统负荷频率控制研究[D];东北大学;2015年

3 王新蕾;计及时滞对负荷频率控制影响的电力系统小干扰稳定性分析[D];山东大学;2018年

4 谢晓青;基于扩展MPC的多区域电力系统负荷频率优化控制方法研究[D];温州大学;2018年

5 郝学智;含风储电力系统负荷频率控制策略研究[D];上海电力学院;2018年

6 任凯;基于自抗扰控制的含风电互联电网的负荷频率控制[D];西安理工大学;2018年

7 王晓晨;扰动负荷频率控制系统执行机构的故障诊断[D];河南理工大学;2017年

8 张伟;基于神经网络自适应逆系统的电力系统负荷频率控制研究[D];燕山大学;2017年

9 余卓晓;带有大规模风电场的电网负荷频率控制[D];华北电力大学(北京);2017年

10 张红侠;时滞及市场化电力系统的负荷频率控制[D];华北电力大学（北京）;2011年

本文编号：2740561