双馈风电场有功频率分层控制

风电场有功频率控制是风电场接入电网运行的关键技术。在分析双馈风力发电机组减载运行控制策略及超速法下双馈风力发电机组的减载运行调节能力的基础上,提出了提高双馈风电场的有功调节能力及接入电网后系统频率稳定性的有功频率分层控制策略。该策略根据不同风速区风电机组的减载运行调节能力差异,设计了风电场层分配策略及风电机组层控制策略,在满足有功控制要求的前提下,尽可能提高风电场对电力系统暂态频率稳定的支持。仿真结果表明,该控制策略在系统稳定运行时尽可能存储转子动能,当出现功率扰动后,能够通过快速释放转子存储的动能响应系统频率变化,从而提高了双馈风电场接入电网后的系统频率稳定性。     

变速风力发电机组调频控制策略研究

根据变速风力发电机组的运行特点,提出一种调频备用功率控制策略。在正常情况下,调整机组最优功率-转速曲线,使机组运行在次优功率捕获曲线上,减少一部分有功输出,留作调频备用功率;当系统频率变化时,通过调节桨距角和机组有功功率参考值,改变风电机组有功输出,参与系统频率调整。通过一个具体仿真算例分析了风电机组增加惯性响应控制、一次调频控制与备用功率控制等多种控制环节对系统频率的调节作用,并研究了当频率突变时有无AGC控制对风电机组调节特性的影响。     

基于改进SFR模型的含风电虚拟惯性/一次调频电力系统频率响应特性

文章利用等效虚拟惯性时间常数定量表征风电场惯性响应,采用传递函数模型描述风电场一次调频响应,结合再热式火电机组和水电机组的原动机-调速器模型,针对含多个风电场/火电机组/水电机组的电力系统提出了改进SFR解析计算等值模型,用于分析计算含风电虚拟惯性响应和一次调频的电网频率响应特性。仿真结果表明,改进SFR模型能更真实地反映含风电惯性/一次调频响应作用的电力系统频率特性,为客观评估高风电渗透率下的电力系统频率稳定运行状态提供了理论基础。     

直驱风电系统自适应惯量和一次调频协调控制策略

提出一种直驱风电系统自适应惯量和一次调频协调控制方法：构建了基于运行曲线偏移的频率支撑统一控制框架。该框架首先根据电网对风电场的调频需求以及直驱风机控制结构,确定风电机组的运行曲线簇;进一步通过引入运行曲线偏移机制并结合df/dt前馈环节,实现对电网的频率支撑。该方法可将直驱风电系统的惯量支撑以及一次调频支撑集成在一起,风电场自适应选择合理的风力机功率跟踪曲线,实现电网调频需求,尽可能减少因调频控制导致的风能利用效率的降低,同时还可削弱惯量响应过程中原控制系统外环对df/dt前馈控制环的抵消作用。最后基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了分析结果和所提方法的有效性。     

主动调频对大容量风电机组载荷灵敏度响应分析

为评估主动调频策略下机组载荷响应,获得较优的控制参数和机组载荷约束下的边界调频次数,文章采用单因素对比仿真研究的方法对电网支撑功率、支撑时间和恢复策略下的控制参数进行了仿真试验。试验研究了调频策略对风电机组各部件载荷的敏感度,试验结果表明:传动链扭矩Mx的敏感度最高;迭代获得了风电机组每日支撑电网的边界调频支撑次数为115～350次,为风电场电网调度提供了参考;基于部件敏感度和机组部件机械约束确定了主动调频控制策略较合理的参数范围,为风电场主动调频策略优化提供了仿真依据。     

基于VSG的风电机组虚拟惯量控制策略

针对永磁同步风电机组通过全功率变流器并网导致机组功率和电力系统频率解耦,机组不具备惯量响应特性的问题,综合考虑风轮、发电机、变流器特性构建"原动机-直流发电机-网侧变流器"的新型永磁同步风电系统控制模型,提出一种基于虚拟同步发电(VSG)的风电机组功率控制策略以实现机组惯量响应,提高机组电网频率支撑能力。网侧变流器基于VSG模拟传统同步发电机惯量响应特性,将系统频率变化转化为直流母线电压变化,机侧变流器利用机组风轮惯性通过发电机转矩控制实现直流母线电压的稳定。在PSCAD中基于1.5 MW永磁同步风电机组的仿真结果表明,基于VSG虚拟惯量控制策略能有效抑制电力系统频率变化,从而有效提高大规模风电场接入后系统的频率稳定性。     

含变速恒频风电场的电网频率协调控制策略

为了深入挖掘变速风电机组的调频潜力,提出变速恒频风电机组以改进的超速与变桨协调控制为基础,并配合常规机组进行调频控制的协调控制策略。通过超速与变桨协调控制,变速恒频风电机组减载运行使风电场留有一定的备用功率,可以保证电网在负荷波动时的功率平衡和频率稳定。仿真分析表明,协调控制策略可以有效地发挥风电机组的有功发出能力,并提升电网的频率稳定性。     

考虑风电频率响应的电力系统低频减载控制策略研究北大核心CSCD

大规模风电机组参与调频会对电力系统的频率稳定产生较大影响。传统低频减载控制策略的研究尚未考虑风电机组频率响应的影响,可能导致低频减载控制策略与传统火电、风电调频资源配置不合理。为此,文章提出一种考虑风电频率响应的电力系统低频减载控制策略。首先,基于风电虚拟惯性和一次调频控制模型,建立考虑风电参与调频的电力系统频率响应简化模型;其次,分析风电参与频率响应的有功响应特性对系统不平衡功率量的影响,进而精细化估算用于指导低频减载的不平衡功率量;最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台对所提电力系统低频减载控制策略进行了仿真验证。     

含风电场的交直流互联电网协作式分布式模型预测控制

针对风电场输出功率的强波动性对交直流互联电网调频的影响,提出了基于协作式分布式模型预测控制的交直流互联电网调频控制方法,以提高风电经交直流通道外送互联系统的频率稳定性,克服集中式模型控制方法扩展性差的缺点,该控制策略具有全局最优解。文章建立了含风电场的交直流互联电网调频控制模型,构建了基于协作式分布式模型预测控制的含风电场交直流互联电网的经济性调频控制策略。以3区域交直流互联电网调频控制模型进行仿真,结果表明,文章所提出的协作式分布式模型预测控制方法,能够有效地改善风电场输出功率随机波动的频率稳定性,使系统频率及区域间交换功率在较小的范围内变化,其控制效果明显优于传统的分布式模型预测控制和分散式模型预测控制。     

基于风速预测的风电场虚拟惯量协调控制技术

针对现有风电场虚拟惯量协调控制在风电机组调频辅助功率协调分配方面的研究,提出一种基于风速预测的风电场虚拟惯量响应场级协同分配策略,具体是通过经验模式分解（EMD）和BP神经网络训练风速时序序列获得风速时序模型,预测短时段内的风速,根据实时转速和预测风速计算惯量分配权重因子,根据频率变化计算全场惯量响应值,通过惯量分配权重因子结合变流器容量限值给单机分配惯量响应值。该控制策略成功应用于云南某148.5 MW风电场站级调频测试,验证了算法的有效性。     

火力发电机组锅炉控制技术的新进展

近五年来国内外火力发电机组锅炉控制技术的发展表明：由于系统中存在多种非线性、不确定性及大惯性等不利因素，特别是在发电机组大型化和电网负荷大范围频繁变动的形势下，基于精确数学模型的传统控制技术受到了很大限制；而不完全依赖于精确数学模型的模糊控制、神经控制、自适应控制和预测控制等为锅炉控制提供了新的途径，模拟人类推理和决策的智能控制成为其发展方向。本文作者认为，从非线性科学角度出发，从机组整体上考虑锅炉的控制问题，有助于提高锅炉乃至机组整体控制系统的性能。     

模糊PID控制器在火电厂主汽温控制中的应用

把解决模糊控制中的强化作用与静态稳定性之间的矛盾作为研究方向,针对火电厂主汽温系统的大滞后、大惯性、非线性等特点,提出将模糊控制与常规PID控制相结合的思路,设计了模糊PID控制模型并与普通PID控制和简单的模糊控制进行了比较。从仿真结果中可以看出:这种方法是解决模糊控制中的强化调节作用与静态稳定性之间矛盾的有效方法。图6表1参6     

一种锅炉燃烧控制的混合智能控制器

针对锅炉燃烧控制系统具有强耦合、多干扰、典型非线性的特点,提出一种理论加经验的混合智能控制方法,将传统PID控制、前馈控制、专家控制相结合,把三种方法的简便性,可靠性,抗扰动快速性、灵活性融为一体,发挥各自的长处,为工业控制开壁一种新途径。该系统成功应用在长沙曙光电子管厂20t/h锅炉控制系统。     

统计过程控制技术应用及应注意的几个问题

分析了企业实施SPC管理的重要作用,阐述了SPC的实施程序,根据实施经验重点总结了SPC应用过程中应注意的几个问题。     

汽-汽换热器系统的多变量鲁棒PID控制

带有汽 汽换热器的单元制机组的过热汽温系统和再热汽温系统之间存在较强的耦合作用,两个系统的动态特性会随着机组负荷的变化发生较大改变。为此,将两个系统作为一个整体,应用环路成形H∞控制方法,设计出过热汽温和再热汽温的多变量鲁棒协调控制器。为了便于工程应用,将设计出的多变量H∞控制器运用Taylor级数展开的方法简化为PID形式。在多个工况点的仿真结果表明:所设计的H∞控制器的负荷适应性较强,具有良好的解耦效果,等效的PID控制器较好地保留了H∞控制器的控制效果。图6表1参7     

10 kV配电网馈线自动化系统控制技术分析及应用

介绍了10 kV配电网馈线自动化系统的控制方式及应用,馈线自动化的典型控制技术方案,着重对馈线自动化控制技术方式进行了分析比较,对就地式馈线自动化重合器方式、智能分布式控制方式,以及主站监控式、子站监控式的集中式馈线自动化作了详细的论述,总结了各种馈线自动化技术方案在不同供电区域的应用。结果表明,就地式馈线自动化适用于C类及以下供电区的农村、城郊架空线路,智能分布式馈线自动化适用于城市中B类及以上供电区接有重要敏感负荷的电缆线路。集中式馈线自动化,适用于城市中心区B类及以上供电区的主电缆线路。     

A methodology to control direct-fired furnaces

A suboptimal control strategy to control heat treatment processes in a direct-fired batch type furnace is formulated. It minimizes deviations from a prescribed temporal load temperature profile and the energy input in terms of the fuel consumption. The control method requires a model for the heat transfer and combustion, which is described. Application of the method shows that the fuel input and heat transfer to the load can be controlled to maintain a specified instantaneous temperature. This is accomplished through a feedback loop that is constructed by comparing the desired and measured temperatures. A parametric study is conducted to demonstrate the model.     

自控在暖通空调系统中的应用和发展

分析了暖通空调领域中自动控制的特点及分类，指出传统的PID控制和现代的DDC控制在暖通空调系统中的普遍应用，预测了人工智能控制在暖通空调系统中的广阔前景。     

350MW机组协调控制系统分析

七台河发电厂进口350MW汽轮机组的DCS分散控制系统采用的是HONEYWELL公司的TPS系统，协调控制系统作为TPS系统的一部分，被称之为MCS，MCS覆盖了整个锅炉侧的自动调节及部分汽机侧的调节系统。MCS控制策略主要由HPM（高性能过程管理器）实现，对七台河发电厂350MW机组协调控制系统进行了分析，介绍了相关的控制策略和逻辑关系。