交直流混合电力系统频率稳定性研究

发布时间：2020-06-24 21:49

【摘要】：高压直流输电(HVDC)在远距离、大容量输电中具有明显优势。跨区、跨流域的交直流互联电网,在提升输电能力和提供更灵活的运行方式同时,也带来了许多新的技术层面问题。在交直流混联输电力系统中,直流系统虽不必考虑频率问题,但在电能的传输中,交流侧系统的功率不平衡以及直流系统发生闭锁故障都将会对交直流混联系统的频率稳定性产生影响。电网的频率是电力系统运行质量和安全情况的重要指标,保证频率偏差在合理范围之内是维护电力系统安全稳定运行的首要前提。因此,在交直流混联输电系统中,研究交流系统和直流系统之间相互协调配合解决系统频率稳定问题更有利于系统的安全运行。本文首先基于机理建模的方法,在Matlab/Simulink中建立了用于调频分析的交直流混联电力系统仿真模型。模型主要包括发电机、原动机、负载模型、自动发电控制模型(AGC)模型等。基于该仿真模型,可以进行交直流混联系统的一次调频、二次调频分析以及直流辅助频率调制控制策略的研究。基于实际负荷数据,对模型的有效性进行了校验;第二,基于某区域交直流混联系统,研究了一、二次调频关键参数对交直流混联系统调频效果的影响,主要包括机组不等率、调频死区、二次调频采样周期以及二次调频积分器增益;提出了交直流混联系统一、二次调频关键参数的整定要求;第三,基于直流辅助频率调制原理建立直流辅助频率调制器的数学模型,采用重叠分解技术和线性二次型最优控制理论相结合的方法设计了附加直流辅助频率调制限制器。基于多区域互联系统分析直流辅助频率调制器对电网频率稳定性的影响,在此基础上,分析直流辅助频率调制器参数对频率稳定性的影响并提出了直流辅助频率调制器参数的优化方法;第四,对交直流混联系统的二次调频方法进行改进,将BP神经网络控制器应用于自动发电控制(AGC)的二次调频系统中,利用实际历史数据对神经网络做训练,通过Matlab对基于神经网络控制器的AGC进行了仿真,结果表明在局部采用智能控制对电网频率波动稳定性有一定的优化作用。还提出了智能控制下的电网调度方案,未来可进一步考虑将智能控制思想应用于整个电网调度体制。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM721.3
【图文】：

示意图,示意图,频率控制,发电机

图 1.1 交直流混合电网示意图，直流输电系统是完全嵌入到同步电网中直接对用户分配为中间部分通过整流和逆变过程连接连个交流电网。作为系统极少出现频率问题。频率控制问题主要在于连接两个中。通过批量执行仿真实验，较普遍的规律是，发电机一量、直流辅助调制等直接决定了频率稳定性的控制精度。率稳定性研究集中在两个方面：研究影响系统频率的因素，例如发电机的调速模型和负载程和与之的相关参数等，从中发现问题来源从而进一步优对设备建立频率控制模型，在对应的场景下设置合适的发控制算法参数对系统的控制作用和影响。，我国各大区域性电网非常重视相关参数的测试工作，所对象包括发电机、负载系统、调速系统、AGC 控制系统等

网控,发电机励磁系统,AGC控制,参数

图 1.2 带有 AGC 控制的微电网控制电机励磁系统参数已经经过多次测试验证，的实际出力、惯性时间常数、调差系数、调要建立相应的模型对这些参数进行测试。首速器实现了发电机组转速的调整，调速系统特性[8]。其次还需要建模的是负载的模型，通测试及研究。时混联了交流和直流子系统，交流系统中的直流系统利用，用以控制输电功率，使之降率稳定性。目前直流功率辅助调制的方法分率控制功能。现阶段对紧急功率控制方面的频率控制功能方面的研究。异步联网方案是峰稳定功能，关键在于其在交直流异步联网流辅助频率调制应用于交直流混联系统中后统中，直流辅助频率调制能联动交流系统之

【参考文献】