抽蓄储能—风—光微电网建模与优化控制研究
发布时间：2021-07-21 07:53
随着电力需求增大,传统化石能源消耗殆尽,环境问题愈发严重,能源问题制约着世界各国的可持续发展。开发与利用可再生能源可有效解决上述问题,是当今社会的一个热点问题。以可再生能源发电为主的分布式电源的优点主要体现在效率、成本、性能等方面。而分布式电源由于其出力随机、波动等特点,对电力系统的潮流、谐波、稳定性等多方面产生负面影响;并且储能设备的性能制约着微电网的大规模发展。为此,提出了将小型抽水蓄能机组作为微电网的储能元件的构想。开展抽水蓄能机组及微电网的建模工作,采用优化算法优化机组调速器参数,提高抽水蓄能机组以及微电网的性能,具有实际的工程应用价值和重大意义。对于抽水蓄能机组及微电网的建模工作,抽水蓄能机组非线性特性复杂,水泵水轮机全特性曲线的交叉重叠问题和微电网中风、光发电系统的不确定性扰动都增加了抽水蓄能机组和微电网的建模与控制难度。为此,在全面分析抽水蓄能特性和建立精细化单机模型的基础上,针对微电网不同的仿真需求,建立适用于不同仿真需求的微电网模型。为提高抽水蓄能的运行性能及其在微电网中的控制性能,进一步开展了基于优化算法的抽蓄机组调速器控制参数优化研究,保证了系统的安全稳定运行。论...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机械液压系统的结构框图
图 2-14 Simulink 搭建的抽水蓄能机组调速系统模型本文只研究抽水蓄能机组在水轮机发电工况下的调频性能，发电机模型直接采用SimPowerSystems中的Synchronous Machine同步发电机模型，具体的模型不做介绍。基于本章前几节介绍的风机模型和抽水蓄能机组模型，在 Matlab/Simulink 平台上搭建了由抽水蓄能机组与风电机组组成的微电网模型，风电机组采用 PowerSystems 中的 Wind Turbine Doubly-Fed Induction Gennerator 模型，只需给定风电机组的输入风速即可产生风电功率。微电网暂态模型示意图如图 2-15 所示。水泵水轮机 G风机励磁系统负荷DFIG大电网负荷负荷调速系统
图 4-4 抽水蓄能电站引水系统布置结构图由前三节所提到的不同的开机方法，包括两种传统的开机策略和智能开机方法，采用 ASA 启发式优化算法优化开机策略参数。在接下来的试验中，人工羊群算法的参数设置如下：群体规模 N=30，总迭代数 T=200，影响范围系数 =0，随机探索的调制系数 β=1。由于三种开机方案均涉及到 PID 控制，因此首先通过常规优化方案确定一组 PID参数，三种开机方案均固定采用该同一组 PID 参数。将控制器 PID 参数和三种开机方式设计的参数作为待优化参数，参数优化上下边界值如表 4-2 所示。传统开机方法的经验参数如表 4-3 所示。表 4-2 开机策略待优化参数的上下界参数 边界 值控制器参数1, ,p i d K K K 下边界上边界01005010一段式开机下边界0.10
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能用电小区风光储联合微网的实现[J]. 魏世贵,刘双,许波,陈霖奎. 电工技术. 2015(11)
[2]抽水蓄能机组空载工况分数阶PID调节控制[J]. 许颜贺,周建中,薛小明,夏鑫,裴翔羽,李超顺. 电力系统自动化. 2015(18)
[3]基于非线性模型的可逆式机组精确线性化控制研究[J]. 黄文涛,常黎,丁坦,黄正军,蔡旭. 大电机技术. 2015(02)
[4]水泵水轮机全特性的改进Suter变换方法[J]. 刘志淼,张德虎,刘莹莹,张醒. 中国农村水利水电. 2015(01)
[5]基于水泵水轮机全特性空间曲面描述的工作参数处理研究[J]. 刘德祥,常黎,黄正军,张登,黄文涛. 水电能源科学. 2014(07)
[6]基于BP网络的水泵水轮机全特性空间曲面描述[J]. 黄文涛,常黎,黄正军,刘德祥,张登. 水电能源科学. 2013(12)
[7]抽水蓄能机组调速器智能启动策略研究[J]. 王跃. 电网与清洁能源. 2013(11)
[8]基于空间曲面的水泵水轮机机组数学模型及仿真[J]. 杨桀彬,杨建东,王超. 水力发电学报. 2013(05)
[9]光伏阵列最大功率跟踪变论域模糊控制[J]. 任海鹏,郭鑫,杨彧,李洁. 电工技术学报. 2013(08)
[10]储能系统在东福山岛独立型微电网中的优化设计和应用[J]. 赵波,张雪松,李鹏,汪科,陈健,李逢兵. 电力系统自动化. 2013(01)
博士论文
[1]分布式发电与微网系统多目标优化设计与协调控制研究[D]. 王瑞琪.山东大学 2013
[2]双馈电动机的控制系统研究[D]. 吴胜.华中科技大学 2005
[3]电力系统电磁暂态与机电暂态混合实时仿真的研究[D]. 岳程燕.中国电力科学研究院 2005
硕士论文
[1]抽水蓄能机组的非线性广义预测控制研究[D]. 毛翼丰.华中科技大学 2016
[2]抽水蓄能机组调速系统精细化建模与控制优化[D]. 赵威.华中科技大学 2016
[3]直流微电网系统的仿真研究[D]. 贺瑞.青岛科技大学 2015
[4]抽水蓄能电站过渡过程计算与导叶关闭规律研究[D]. 张东升.华中科技大学 2013
[5]水电站水力过渡过程数字仿真[D]. 刘丽民.华中科技大学 2013
[6]互联电网分级调频模式研究[D]. 文丽.华南理工大学 2011
[7]基于粒子群算法的水轮机调速器参数优化[D]. 郭磊.河海大学 2007
[8]水电站过渡过程计算中的若干问题研究[D]. 黄贤荣.河海大学 2006
本文编号：3294628
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机械液压系统的结构框图
图 2-14 Simulink 搭建的抽水蓄能机组调速系统模型本文只研究抽水蓄能机组在水轮机发电工况下的调频性能，发电机模型直接采用SimPowerSystems中的Synchronous Machine同步发电机模型，具体的模型不做介绍。基于本章前几节介绍的风机模型和抽水蓄能机组模型，在 Matlab/Simulink 平台上搭建了由抽水蓄能机组与风电机组组成的微电网模型，风电机组采用 PowerSystems 中的 Wind Turbine Doubly-Fed Induction Gennerator 模型，只需给定风电机组的输入风速即可产生风电功率。微电网暂态模型示意图如图 2-15 所示。水泵水轮机 G风机励磁系统负荷DFIG大电网负荷负荷调速系统
图 4-4 抽水蓄能电站引水系统布置结构图由前三节所提到的不同的开机方法，包括两种传统的开机策略和智能开机方法，采用 ASA 启发式优化算法优化开机策略参数。在接下来的试验中，人工羊群算法的参数设置如下：群体规模 N=30，总迭代数 T=200，影响范围系数 =0，随机探索的调制系数 β=1。由于三种开机方案均涉及到 PID 控制，因此首先通过常规优化方案确定一组 PID参数，三种开机方案均固定采用该同一组 PID 参数。将控制器 PID 参数和三种开机方式设计的参数作为待优化参数，参数优化上下边界值如表 4-2 所示。传统开机方法的经验参数如表 4-3 所示。表 4-2 开机策略待优化参数的上下界参数 边界 值控制器参数1, ,p i d K K K 下边界上边界01005010一段式开机下边界0.10
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能用电小区风光储联合微网的实现[J]. 魏世贵,刘双,许波,陈霖奎. 电工技术. 2015(11)
[2]抽水蓄能机组空载工况分数阶PID调节控制[J]. 许颜贺,周建中,薛小明,夏鑫,裴翔羽,李超顺. 电力系统自动化. 2015(18)
[3]基于非线性模型的可逆式机组精确线性化控制研究[J]. 黄文涛,常黎,丁坦,黄正军,蔡旭. 大电机技术. 2015(02)
[4]水泵水轮机全特性的改进Suter变换方法[J]. 刘志淼,张德虎,刘莹莹,张醒. 中国农村水利水电. 2015(01)
[5]基于水泵水轮机全特性空间曲面描述的工作参数处理研究[J]. 刘德祥,常黎,黄正军,张登,黄文涛. 水电能源科学. 2014(07)
[6]基于BP网络的水泵水轮机全特性空间曲面描述[J]. 黄文涛,常黎,黄正军,刘德祥,张登. 水电能源科学. 2013(12)
[7]抽水蓄能机组调速器智能启动策略研究[J]. 王跃. 电网与清洁能源. 2013(11)
[8]基于空间曲面的水泵水轮机机组数学模型及仿真[J]. 杨桀彬,杨建东,王超. 水力发电学报. 2013(05)
[9]光伏阵列最大功率跟踪变论域模糊控制[J]. 任海鹏,郭鑫,杨彧,李洁. 电工技术学报. 2013(08)
[10]储能系统在东福山岛独立型微电网中的优化设计和应用[J]. 赵波,张雪松,李鹏,汪科,陈健,李逢兵. 电力系统自动化. 2013(01)
博士论文
[1]分布式发电与微网系统多目标优化设计与协调控制研究[D]. 王瑞琪.山东大学 2013
[2]双馈电动机的控制系统研究[D]. 吴胜.华中科技大学 2005
[3]电力系统电磁暂态与机电暂态混合实时仿真的研究[D]. 岳程燕.中国电力科学研究院 2005
硕士论文
[1]抽水蓄能机组的非线性广义预测控制研究[D]. 毛翼丰.华中科技大学 2016
[2]抽水蓄能机组调速系统精细化建模与控制优化[D]. 赵威.华中科技大学 2016
[3]直流微电网系统的仿真研究[D]. 贺瑞.青岛科技大学 2015
[4]抽水蓄能电站过渡过程计算与导叶关闭规律研究[D]. 张东升.华中科技大学 2013
[5]水电站水力过渡过程数字仿真[D]. 刘丽民.华中科技大学 2013
[6]互联电网分级调频模式研究[D]. 文丽.华南理工大学 2011
[7]基于粒子群算法的水轮机调速器参数优化[D]. 郭磊.河海大学 2007
[8]水电站过渡过程计算中的若干问题研究[D]. 黄贤荣.河海大学 2006
本文编号：3294628
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3294628.html
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