考虑大规模间歇式能源接入的电网调频仿真模型

发布时间：2020-06-19 05:34

【摘要】：针对大规模间歇式能源的接入对系统调频控制带来的困难,利用MATLAB/Simulink建立了适用于大规模间歇式能源接入的互联电网调频仿真模型,对传统的调频模式调整了一次调频参数,采用了人工智能算法AGC的PI控制器和动态AGC机组的发电分配系数,并将间歇式能源预测误差计入区域控制误差中。仿真算例结果表明,改进的调频模型在系统功率大范围随机波动下的调节效果优于传统模型,更有利于系统吸纳间歇式能源,为间歇式能源接入容量和系统备用容量的选取提供了频率动态响应上的依据。
【图文】：

图１仿真模型总体框图Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ和随机扰动两种典型情况。（１）阶跃扰动模型。主要用来反映系统的异常变化，如发电机跳闸、间歇式能源与系统解列等，用于考察发生负荷异常变化时的系统频率响应情况。本文以阶跃信号来实现阶跃扰动模型。（２）随机扰动模型。主要用来模拟系统功率的随机变化情况，分为负荷的随机波动和间歇式能源的随机波动。目前间歇式能源出力预测误差较大，因此在间歇式能源全额上网的情况下，由间歇式能源预测值与实际出力值的误差波动引起扰动更加显著。根据统计规律，预测误差为近似服从正态分布的随机信号［８］。另外，为了模拟扰动信号的渐变性，用正弦信号与随机信号叠加作为合成扰动量；还可以根据需要，对该随机扰动滤波，滤除高频和低频分量来模拟扰动量。本文以０为均值，σ２为方差的正态分布随机信号与正弦信号叠加来实现随机扰动模型。４仿真算例４．１区域联合调频仿真算例采用ＰＳＡＳＰ仿真软件中ＥＰＲＩ－３６节点系统作为仿真算例。人为指定风电场以及用于调频的火电和水电机组，火电机组和水电机组的原动机和调速器参数见文献［７］。系统装机容量为４１５０ＭＷ，所有发电机转子惯性时间常数为７ｓ，负荷频率特性系数ＫＬ的取值范围一般为１～３，本文取ＫＬ＝２。在传统调频模型中，机组一次调频系数为２０；ＰＩ控制器参数为０．０５；ＡＧＣ机组发电分配系数相同；区域控制误差中不加入间歇式能源出力的实测值与计划值之间的误差。在改进调频模型中，机组一次调频参数与当前机组运行点有关；ＰＩ控制器采用模糊控制方法，以

小于０．１Ｈｚ时撤销。４．１．１阶跃响应下的调频仿真（１）联络线传输容量大小对调频控制的影响。将系统人为划分为容量比为１∶１，每个区域都有１５％备用容量的两个区域。设置以下３种场景：①场景１。传统调频模式，联络线传输容量为系统容量的５％；②场景２。改进调频模式，联络线传输容量为系统容量的５％；③场景３。传统调频模式，联络线传输容量为系统容量的１０％。在同一区域设置功率缺额为１０％，频率控制和联络线交换功率仿真结果见图２。图２频率控制和联络线交换功率仿真Ｆｉｇ．２Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｃｈａｎｇｅｐｏｗｅｒｉｎｔｉｅ－ｌｉｎｅ·２０４·水电能源科学２０１４年

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6 夏e

本文编号：2720374