基于多源数据的电网一次调频能力平行计算研究

为解决电网一次调频性能难以估计的问题, 本文提出了基于多源数据的电网一次调频性能平行计算平台. 通过采集整合OMS (Operations management system)、WAMS (Wide area measurement system)、SCADA (Supervisory control and data acquisition)等系统的各类型一次调频数据, 以极大似然估计、数值拟合等方法构建机组一次调频性能功频图谱. 采用均方差分析建立电网一次调频性能数学模型, 基于并网运行机组的一次调频性能功频图谱, 估算出当前电网的实际一次调频性能. 算例计算表明, 本文所提出的计算方法能够有效兼顾机组类型的静态特性和运行工况的动态特性, 并以平行执行方式完成人工估算系统与实际电力系统的滚动优化, 实现了电网一次调频性能的在线全面估计, 为电网频率管理与控制提供数据决策支持.     

600MW超临界直流机组一次调频性能优化

对汕尾电厂600MW超临界直流机组一次调频控制方案进行分析,设计了CCS侧的压力补偿网路及DEH侧调频校正量的主汽压力修正回路,形成了完善的一次调频控制方案,解决了一次调频动作时机前压力扰动过大、低负荷时调频电量少的问题。试验结果表明优化后有效提高了机维一次调频能力及安全稳定运行水平。     

储能汇聚参与辅助调频服务的协同优化算法

用户侧分布式储能是电网潜在的优质调频资源, 它们的闲余时间和闲余电量未能得到很好的利用. 本文以 分布式储能集群为研究对象, 基于状态势博弈理论提出了一种完全分布式的协同优化算法, 实现分布式储能有效汇 聚参与电网一次调频. 为适应分布式储能频繁退出/参与调频辅助服务, 本文首先将分布式储能一次调频问题转化 为状态势博弈, 依据分布式储能汇聚特点与需求, 建立了分布式储能的行为逻辑与互动机制. 在事件驱动机制下, 使 得分布式储能自适应地通过相互博弈来动态调整自身策略, 保证分布式储能集群单位调节功率的充足与稳定. 最后 给出了交流微电网的算例, 证明了该算法作用下的分布式储能集群能有效汇聚, 辅助增强电力系统频率稳定性.     

三门核电机组一次调频技术研究

基于三门核电机组汽轮机控制的现有控制逻辑,结合电网对一次调频的技术指标和考核要求,对三门核电机组一次调频改造进行了技术研究。提出了三门核电机组一次调频参数设置、函数设计和逻辑改造方案,并对汽机调阀特性曲线等相应功能进行了优化。对一次调频投用后的影响范围进行了分析,并在仿真平台上进行了汽机功率响应和对一回路主要参数影响的验证。验证结果表明,一次调频技术改造方案可达到预期效果,引起的瞬态对机组影响可控。该研究在一次调频逻辑叠加方案、优化阀门特性曲线以提升功率响应方面有一定创新性,对后续核电机组进行一次调频改造有一定借鉴意义。     

一种计算机支持的飞机协同设计中的感知模型

为了实现飞机设计中的协同感知,针对其学科多、设计流程复杂的特点,通过研究飞机协同设计中涉及的感知信息及其关联、层次,以协同对象附加设计资源分配、产品结构、工作流、设计意图等工程背景信息的方式建立了一种感知模型.该模型使用设计资源空间呈现不同学科在同一物理量上的冲突;针对不同深度的感知需求设计呈现模式,并据此给出实现协同...     

两级供热机组一次调频性能试验及优化

本文介绍了中电荔新电厂330MW两级供热机组1号机组一次调频的基本实施情况,并对该机组一次调频所存在的问题进行了研究及分析,提出了性能优化方案。试验及投运效果证明,通过性能优化改善了该机组的一次调频特性,满足了电网的要求。     

协同设计中多主体冲突问题的研究

从设计流程和体系结构的角度，对多主体冲突的产生、预防、检测与解决机制进行了系统的研究，提出了一个解决冲突问题的三层结构模型和各层相应的冲突解决策略，从而在控制级及领域级都对冲突进行了有效的避免和控制，该模型及方法在摩托车协同概念设计系统中得到了实现，为智能设计和协同设计奠定了基础。     

135MW机组一次调频功能优化

介绍云浮发电厂#4机组一次调频功能的基本原理。通过试验,发现一次调频功能存在问题,经过分析,对控制逻辑和参数进行修改,解决了存在问题,并使DCS侧的一次调频功能与DEH侧的功能很好地配合,在不影响机组稳定运行下完全有能力参与一次调频。     

燃气-蒸汽联合循环发电机组一次调频控制系统

电网供电频率是评价电能质量的重要指标,频率超限会严重影响发电、电网、用户的安全和经济效益.研究和完善入网燃气-蒸汽联合循环发电机组的一次调频系统,对于提高电网稳定性至关重要.该文介绍了燃气-蒸汽联合循环发电机组的特点,并以M701F4型“二拖一”燃气-蒸汽联合循环发电机组为例,介绍了该类型机组一次调频控制系统及控制方式,为同类型机组一次调频提供参考.     

基于增量模型的协同CAD建模关键技术研究

为了解决产品同步协同造型过程中由于模型信息庞大而造成设计修改无法及时反馈到客户端的问题,提出传输造型变化增量的方法.该方法避免修改后传输所有的模型信息,只需传输被设计修改影响部分的模型信息.提出了几何模型增量搜索算法,利用该算法搜索出协同CAD模型在修改前后发生变化的特征、拓扑关系和几何元素.将搜索结果封装成增量模型传输到客户端.设计出增量模型聚合算法,利用该算法将增量模型聚合到客户端原有几何模型上形成修改后的协同CAD模型.最后利用渐进式显示技术使协同造型设计者能更快地看到修改结果.     

基于AGC的光伏电站一次调频控制

逆变器调节速度快,且利用光伏电站的调频能力可降低常规调频备用容量,光伏电站深入参与电网一次调频将是一种很好的选择。基于此,本文在光伏电站自动发电控制（AGC）系统基础上增加光伏电站有功-频率下垂控制特性,使光伏电站在无需额外硬件增加或改造基础上实现AGC和一次调频功能一体化集成;其次,增加一次调频和AGC配合策略,实现二者无缝配合;最后,针对有功功率跟踪能力的不足对有功分配策略进行改进,提高了有功功率控制精度,提升了调频贡献能力。经过西北电网组织的新能源电站快速调频试验的验证,基于光伏电站自动发电控制系统的光伏电站一次调频控制具备较好的响应速度和调频贡献能力,能够为电网频率稳定提供支撑作用。     

Resilient distributed model-free adaptive predictive control for multiarea power systems under denial of service attack

This paper proposes a novel load frequency control (LFC) strategy for power systems based on distributed model-free adaptive predictive control. First, a power system dynamic model is established by the input and output signals of the power system. Then, a distributed model-free adaptive predictive control algorithm is established for the power system under denial-of-service attack by the established power system dynamic model, and a predictive compensation algorithm is designed to compensate the impact of DoS attack. Based on the designed distributed model-free adaptive predictive control algorithm, the frequency tracking error of the multiarea power system is bounded. The scheme is independent of the structure of the power system and does not need to measure any state signals of the power system, relying only on the input and output data of the power system. The results of simulations demonstrate the effectiveness and superiority of the design.     

基于一致性的并联虚拟同步发电机分布式协同控制

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)可模拟同步发电机运行机制,并为系统提供惯性和阻尼支撑.在孤岛模式下,VSG并联运行多采用分散下垂控制,不具备频率恢复以及有功出力合理分配等功能,为此,本文提出了一种基于一致性的并联VSG分布式控制方法,可改善系统频率与有功功率特性.本文首先介绍了传统VSG控制的数学模型,并在此基础上设计了VSG并联系统频率恢复及有功出力合理分配的整体方案.在分布式控制模式下,相邻VSG只需少量信息交互即可控制频率恢复到额定值,并可实现功率的按需分配,满足了不同用户的定制需求.仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性.     

多区域互联电力系统的自适应滑模负载频率控制

本文研究了一类计及电动汽车的电力系统中的负荷频率控制问题, 首先, 将电动汽车模型与传统的负载频率控制模型相结合,在未知扰动波动范围的条件下设计了自适应滑模控制律. 其次, 分别考虑了电网调频中的匹配扰动和不匹配扰动问题, 并利用李亚普诺夫稳定性理论导出了匹配和不匹配条件下的系统稳定的充分条件. 最后, 两个区域电力系统的仿真结果表明, 电动汽车作为电源和负载都可以提高电网的频率稳定性, 所设计的控制器可以有效地调节电网的频率波动.     

变频恒压供水系统模糊PID混合控制策略研究

针对城市二次供水系统的非线性、随机性、大惯性和纯滞后特性,提出一种模糊PID混合控制策略实现变频恒压供水。该策略在偏差很小时,控制量主要由PID控制算法给出:在偏差较大时,控制量主要由模糊控制算法给出,充分利用了PID控制的高调节精度和模糊控制良好动态响应性能的优点。仿真实验结果表明:该控制策略能较好地解决城市二次供水的水压不稳问题,同时对供水系统模型参数变化具有很好的适应性,在城市二次供水系统中具有广阔应用前景。     

基于一种改进型逆凸不等式的混合攻击下多区域时滞电力系统的分布式控制

本文研究了混合攻击下多区域时滞电力系统的分布式协调控制问题。首先,考虑了一种基于混合攻击下（包括拒绝服务攻击和欺骗攻击）的多区域时滞电力系统,在拒绝服务攻击下,时滞电力系统的各个区域之间的通信将恶化为一种切换残余拓扑结构,它的时间特性建模成了模型依赖的平均停留时间的模型。在以负反馈控制为目标的欺骗攻击下,将其建模成了基于符号函数的模型。然后,为了在低惯性和混合攻击下获得时滞电力系统的弹性性能,采用了负荷频率控制与虚拟惯性控制相结合的弹性分布式策略,并将时滞电力系统的负荷频率控制问题转换为切换非线性切换系统控制问题。再通过采用合适的Lyapunov-Krasovskii泛函、改进型逆凸不等式、线性矩阵不等式技术以及切换系统方法,得到了多区域时滞电力系统的稳定性定理。并基于此定理,设计了负荷频率控制和虚拟惯性控制下的分布式控制增益。最后,建立仿真,针对三区域电力系统进行了仿真,仿真结果体现了本文所提出来的稳定性定理和设计的分布式控制增益的优势和有效性。     

基于滑模控制的含风储多域电力系统负荷频率控制

建立含风储多域互联电力系统负荷频率控制(LFC)模型,同时考虑系统参数不确定性、储能系统和传统机组控制信道延时问题.为提高系统鲁棒性,降低储能系统的容量配置,针对含风储的LFC模型,设计滑模负荷频率控制器,并提出滑模负荷频率控制器和储能协调的控制策略.算例分析表明,所提出的协调控制策略在新能源大规模渗透和系统负荷波动情况下能够有效减小系统频率偏差和区域控制偏差,同时降低储能系统的配置容量,提高电力系统安全稳定运行的经济性.     

Load-frequency control service in a deregulated environment

In a deregulated environment, independent generators and utility generators may or may not participate in the load-frequency control of the system. For the purpose of evaluating the performance of such a system, a flexible method has been developed and implemented. The method assumes that load frequency control is performed by an ISO based on parameters defined by the participating generating units. The participating units comprise utility generators and independent power producers. The utilities define the units, which will be under load-frequency control, while the independent power producers may or may not participate in the load frequency control. For all the units, which participate in the load-frequency control, the generator owner defines (a) generation limits, (b) rate of change and (c) economic participation factor. This information is transmitted to the ISO. This scheme allows the utilities to economically dispatch their own system, while at the same time permit the ISO to control the interconnected system operation.     

A two-level control strategy with fuzzy logic for large-scale photovoltaic farms to support grid frequency regulation

This study proposes a two-level coordinated control strategy with fuzzy logic for appropriately adjusting the total active power supplied to a grid by large-scale photovoltaic (PV) farms in order to regulate grid frequency. For a solar farm, the strategy includes a central coordinating controller and many local controllers at PV power assemblies, treated as agents. In detail, the central controller uses a frequency regulation module based on a new automatic-tuning fuzzy-logic controller scheme to compute the appropriate reference values according to the total power needed. Then, the individual reference value for each local controller is determined. Each local controller governs all power-electronic converters installed at the PV agent to inject power into the grid according to the individual reference value received. Additionally, each local controller uses an algorithm to manage the state-of-charge of the battery bank installed at the agent so that it remains in the safe range of 20–80% while operating and close to the desired idle value of 50% at the steady state. Besides, a special control mode is developed and integrated into the overall strategy to aid rapid recovery of the grid frequency under emergency conditions. Numerical simulations demonstrate that the suggested strategy has the good response in terms of injecting an appropriate amount of power into the grid to regulate the frequency deviation into acceptable ranges of ±0.2 (Hz) in the transient state and ±0.05 (Hz) at the steady state, even when the weather conditions (solar radiation, air temperature), AC system load, and important control parameters of the grid suddenly change. Furthermore, the effectiveness in improving the grid-frequency stabilization by using the proposed strategy is validated within a four-area power system, where four PV farms are connected and the operating parameters of the grids at the areas are fairly different.     

基于功率预测模型的单相PWM整流器直接功率控制

提出一种基于功率预测模型的单相PWM整流器控制策略.该控制策略通过构造与网侧电压、电流正交的虚拟电压、电流分量来形成-坐标系;在采用瞬时功率理论及功率预测算法获得电路有、无功变化量的基础上,推导了整流器交流侧的电压控制矢量,并采用单极性调制方法来保证整流器工作频率的恒定;由于取消了电流调节内环,该控制策略具有控制系统设计简单、电路抗扰动能力强、系统动态过程短等特性.仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性.