【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,我國電力系統(tǒng)規(guī)模日趨龐大。自進(jìn)入新世紀(jì)以來,快速發(fā)展的智能電網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促使多區(qū)域互聯(lián)和解除管制成為我國電網(wǎng)的新特征。過去孤立的單區(qū)域電網(wǎng)已經(jīng)逐漸通過聯(lián)絡(luò)線和相鄰的電網(wǎng)聯(lián)系在一起,電網(wǎng)之間相互交換控制信息,實(shí)現(xiàn)新形式的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。同時(shí),很多地方的電力供應(yīng)是以化石燃料的燃燒為代價(jià),日益枯竭的化石能源和不斷惡化的全球環(huán)境促使各國都在尋求改變現(xiàn)有電力結(jié)構(gòu)的新方案。相比化石能源,風(fēng)能是一種開發(fā)成本較低、清潔環(huán)保、安全、可再生的能源形式,目前越來越受到重視。與此同時(shí),風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展也給電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)。越來越多的電力公司要求風(fēng)力發(fā)電至少能像傳統(tǒng)火力發(fā)電廠一樣提供輔助性服務(wù)。本文針對(duì)解除管制的整合風(fēng)力發(fā)電的三區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng),基于系統(tǒng)狀態(tài)空間模型,探究其負(fù)荷頻率控制(LFC)的控制方法。分析比較集中式模型預(yù)測控制(cent-MPC)、分散式模型預(yù)測控制(decent-MPC)和分布式模型預(yù)測控制(DMPC)在多區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)當(dāng)中的性能。考慮風(fēng)電介入時(shí)的三區(qū)域風(fēng)電-火電互聯(lián)電力系統(tǒng)的運(yùn)行性能。引入反映當(dāng)前電力市場合同模式的配電公司參與矩陣(DPM:DISCOs Participate Matrix)和區(qū)域參與矩陣(APM:Area Participate Matrix),考慮了在火力發(fā)電過程中的閥門位置限制、發(fā)電速率約束以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制輸入約束等非線性條件,采用分布式模型預(yù)測控制算法,探究整個(gè)電力系系統(tǒng)有功功率平衡以及頻率變化情況。針對(duì)除管制的三區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)的仿真結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的控制器能夠在滿足控制約束的同時(shí)得到較為理想的控制效果。
[Abstract]:With the rapid development of economy and society, the scale of power system in China is becoming larger and larger. Since entering the new century, the rapid development of smart grid technology and Internet technology make multi-area interconnection and deregulation become the new characteristics of China's power grid. In the past, the isolated single area power grid has been gradually connected with the adjacent power grid through the tie line, and the control information is exchanged among the power networks to realize a new form of network operation. At the same time, electricity supplies in many places come at the expense of burning fossil fuels, and the increasingly depleted fossil energy and deteriorating global environment have prompted countries to seek new solutions to change the existing electricity structure. Compared with fossil energy, wind energy is a kind of low cost, clean, environmentally friendly, safe and renewable energy source, which has been paid more and more attention at present. At the same time, the rapid development of wind power also brings new technical challenges to power system operation. A growing number of power companies are demanding that wind power plants provide at least the same ancillary services as traditional thermal power plants. In this paper, based on the system state space model, the control method of load frequency control (LFC) for three regions interconnected power system with integrated wind power generation is discussed. The performance of centralized Model Predictive Control (cent-MPC), distributed Model Predictive Control (decent-MPC) and distributed Model Predictive Control (DMPC) in multi-area interconnected power systems is analyzed. The operational performance of a three-zone wind-fired interconnected power system considering wind power intervention. A distribution company participation matrix (DPM:DISCOs Participate Matrix) and a regional participation matrix (APM:Area Participate Matrix),) are introduced to reflect the current power market contract model (APM:Area Participate Matrix), which takes into account the valve position restrictions in the thermal power generation process. Based on the nonlinear conditions such as rate constraint and input constraint of wind turbine, the distributed model predictive control algorithm is used to study the active power balance and frequency change of the whole power system. The simulation results for the deregulated three-region interconnected power system show that the controller designed in this paper can satisfy the control constraints and obtain a more ideal control effect at the same time.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM732;TM712

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本文編號(hào)：2210589