基于WAMS的电力系统低频振荡广域控制研究

发布时间：2017-10-01 20:28

  本文关键词：基于WAMS的电力系统低频振荡广域控制研究

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【摘要】：随着电网互联,为了进一步优化能源结构,提高电网经济运行水平,区域间大规模功率传输是必然趋势。随着互联电网结构越来越复杂以及新能源的加入,系统实际运行工况的随机性和波动性也更加明显,电力系统低频振荡的问题也越来越突出。为了系统安全稳定运行,研究低频振荡控制措施具有重要理论研究意义和工程应用价值。广域测量系统的出现为解决低频振荡问题提供了新的研究方向,本文基于广域测量系统对低频振荡抑制问题进行了研究。主要研究内容如下：(1)在考虑电网随机性的情况下,研究广域PSS的在线调整。分别分析了PID控制和模糊控制各自的特点,结合广域PSS的结构特性,通过模糊PID控制对PSS输入信号进行在线修正处理;根据PID控制的特点制定相应的模糊控制规则,应对系统运行方式的随机性,达到在线抑制低频振荡的效果。(2)研究计及随机性的多广域PSS在线协调设计。基于模态选择分析法对高阶系统状态方程进行模型降阶,保留与低频振荡相关的状态变量,减小了状态方程阶数；通过区域极点配置法将系统闭环特征根转移到给定的垂直带状区域,并将其转化为优化问题求解,从而实现多广域PSS参数在线协调设计。(3)研究储能装置附加阻尼控制器设计以抑制低频振荡。论文基于模态理论分析了储能抑制低频振荡的机理；然后在复杂网络中,建立了储能附加阻尼控制器的模型,采用留数法选择控制器的反馈信号,并给出了基于相位补偿法的附加阻尼控制器参数的设计方法。(4)在低频振荡已经发生场景下,研究考虑小扰动稳定性的紧急控制策略。在概率特征根的基础上提出了阻尼比灵敏度指标,通过半不变量法计算阻尼比的概率分布,根据给定的阻尼比系数,确定具体的控制措施,包括调整发电机出力和负荷,以在线抑制低频振荡。
【关键词】：低频振荡 广域测量系统 协调控制 广域阻尼控制器 随机性
【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】：TM712
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 低频振荡概述11-16
• 1.2.1 低频振荡负阻尼机理11-12
• 1.2.2 低频振荡分析方法12-14
• 1.2.3 低频振荡抑制措施14-16
• 1.3 广域测量系统概述16-17
• 1.4 基于WAMS抑制低频振荡国内外研究现状17-18
• 1.5 论文主要工作与章节安排18-20
• 第二章 计及随机性的广域PSS在线调整20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 在线模糊自整定PID控制20-21
• 2.2.1 PID控制原理20-21
• 2.2.2 在线模糊PID控制器21
• 2.3 基于在线自整定PID的广域PSS21-25
• 2.3.1 在线调整的广域PSS结构21-22
• 2.3.2 输入语言变量模糊化22-23
• 2.3.3 模糊控制规则23
• 2.3.4 语言变量解模糊23-24
• 2.3.5 基于在线自整定PID的PSS设计步骤24-25
• 2.4 算例分析25-30
• 2.4.1 两区四机系统算例25-28
• 2.4.2 华东电网算例28-30
• 2.5 本章小结30-32
• 第三章 计及随机性的多广域PSS协调设计32-44
• 3.1 引言32
• 3.2 基于区域极点配置法的多PSS协调设计32-37
• 3.2.1 区域极点配置法32-35
• 3.2.2 大电网模型降阶35-36
• 3.2.3 基于区域极点配置法的PSS协调设计步骤36-37
• 3.3 算例分析37-42
• 3.3.1 两区四机系统算例37-39
• 3.3.2 华东电网算例39-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第四章 基于储能装置的附加阻尼广域控制器设计44-52
• 4.1 引言44
• 4.2 储能模型44-46
• 4.2.1 储能抑制低频振荡机理44-45
• 4.2.2 多机系统中储能模型45-46
• 4.3 储能抑制低频振荡设计46-48
• 4.4 算例分析48-49
• 4.5 本章小结49-52
• 第五章 计及随机性的低频振荡紧急控制52-60
• 5.1 引言52
• 5.2 紧急控制特点52-54
• 5.3 低频振荡紧急控制措施54-56
• 5.3.1 概率阻尼比54-55
• 5.3.2 紧急控制措施55-56
• 5.4 算例分析56-59
• 5.4.1 两区四机系统算例56-58
• 5.4.2 华东电网算例58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 第六章 总结与展望60-62
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-62
• 致谢62-64
• 参考文献64-68
• 附录68-72
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的项目72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：955539