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。     

应用SVC提高双馈感应发电机并网的风电场暂态电压稳定性

摘要： 采用SVC改善双馈感应型风电场并网时暂态电压稳定性。通过仿真软件DIgSILENT/Power Factory建立静止无功补偿器（SVC）的控制模型。以实现风电场的低电压穿越（low voltage ride through,LVRT）的前提下应用SVC改善风电场的电压稳定性。仿真结果表明,采用SVC的并网风电场具有良好的动态性能,并且提高了风电机组在系统出现故障时的LVRT能力,确保了风电机组的连续运行和电网的安全稳定。     

考虑系统频率稳定需求的风电机组调频参数评估

随着风电渗透率提高，电力系统将面临一次调频能力不足的问题，为降低风电大规模并网对系统频率安全的影响，风电机组通过主动控制方式参与系统一次调频，随着风电渗透率的逐步提高，频率响应模式和调频参数的设置将更加复杂。研究基于风电机组的综合惯性控制，结合传统电力系统刚性集结模型，得出考虑风电机组参与一次调频的系统频率响应模型，并推导系统频率安全指标评价公式，通过仿真验证其有效性，从而在满足风电机组高渗透率系统频率稳定的前提下，确定不同风电渗透率下的风电机组调频参数最小临界值，为实际工程中的参数整定提供依据。     

考虑大规模间歇式能源接入的电网调频仿真模型

针对大规模间歇式能源的接入对系统调频控制带来的困难,利用MATLAB/Simulink建立了适用于大规模间歇式能源接入的互联电网调频仿真模型,对传统的调频模式调整了一次调频参数,采用了人工智能算法AGC的PI控制器和动态AGC机组的发电分配系数,并将间歇式能源预测误差计入区域控制误差中。仿真算例结果表明,改进的调频模型在系统功率大范围随机波动下的调节效果优于传统模型,更有利于系统吸纳间歇式能源,为间歇式能源接入容量和系统备用容量的选取提供了频率动态响应上的依据。     

用于分布式风电的LCL型STATCOM控制策略研究

为解决分布式风电接入电网带来的电压波动以及补偿装置谐波污染等电能质量问题,引入（inductance-capacitance-inductance,LCL）耦合型静止同步补偿器（static synchronous compensator,STATCOM）。针对系统非线性时变的特殊性和装置补偿性能的提升,提出LCL型STATCOM基于过渡过程的并网点电压外环非线性PI与电流内环准-比例谐振（QPR）串级的双环控制。利用过渡过程降低信号起始误差,实现超调降低、响应速率加快;通过频率特性分析,设计了适合系统的QPR控制器参数。通过Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,对比分析双PI控制策略下装置的电压波动抑制和谐波治理效果。仿真结果表明,该控制策略对系统电压波动和电流畸变率具有更好的抑制效果,能有效提升系统运行稳定性和电能质量。     

风电高渗透率下中长期时间尺度系统频率波动仿真研究

随着风电渗透率地不断提高,风电并网对电力系统频率稳定的影响越来越大。鉴于已有的电力系统仿真软件对仿真互联电网短期和中长期频率控制不能很好地满足要求,且各种类型发电机组的数学模型也是根据需要建立,因此提出了建立基于准稳态法利用MATLAB编程实现的中长期时间尺度频率波动仿真系统。该系统能够提供风电场、水电机组和火电机组参与系统频率控制数学模型,区域电网联合频率控制数学模型,并且能够进行系统备用调整容量分析和AGC性能监视。     

基于CPS标准的互联电网最优自动 发电控制策略研究

研究了考虑CPS的互联电网自动发电控制问题,提出了基于CPS和最优动态闭环控制的自动发电控制策略,在区域间互联电网中建立自动发电控制状态空间数学模型,采用了外点罚函数法进行目标函数的求解,并计及了CPS的新动态性能指标。与传统A标准下的PI控制策略相比,文中提出的方法考虑了区域控制偏差对系统频率恢复的贡献,明显地提高了CPS考核指标,降低了AGC机组的调节次数,减少了发电成本。同时,结合了最优化控制的良好的内部感知能力和动态适应性的优点。通过仿真分析,并与传统的控制策略相比较,结果表明文中提出的控制策略具有更优异的动态特性和更好的调节性能     

考虑大规模间歇式能源接入的电网调频方式仿真研究

针对间歇式能源的波动性和随机性使电力系统传统的调频控制模式无法适应的问题,对传统的调频模式做了改进,即在传统调频模型的基础上,调整一次调频参数,采用人工智能算法的AGC的PI控制器和动态的AGC机组的发电分配系数,并将间歇式能源预测误差计入区域控制偏差中。算例结果表明,通过MATLAB/Simulink仿真,改进的调频方式在系统功率大范围随机波动下的调节效果较好,更有利于系统吸纳间歇式能源。     

基于模糊控制的双馈风电机组次同步振荡自适应抑制策略

双馈感应发电机与输电线路串联电容补偿之间的次同步控制相互作用(SSCI)是引发双馈风电交流并网系统次同步振荡(SSO)的主要原因。该文通过建立双馈风电交流并网系统的阻抗模型,分析风电机组不同控制参数对系统SSO的影响程度,提出一种可等效电流环控制参数调整且兼顾基频控制性能的附加阻尼控制方法。为提升对振荡模态迁徙的适应性和鲁棒性,进一步将实时测频与模糊控制相结合,形成一种可根据振荡频率自动调整附加阻尼控制参数的SSO自适应抑制策略。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台,验证该文所提出的SSO自适应抑制策略的正确性与有效性。     

调节阀特性非线性补偿对动态特性影响的仿真研究

调节阀特性非线性将影响机组的稳定运行,必须通过非线性补偿,使机组的静态特性线性化。液压调节系统通过凸轮转角与阀门升程特性的调整实现线性化,数字电液调节系统通过非线性补偿函数实现系统特性的线性化。通过计算机仿真,对不同补偿方式时系统的动态特性进行了研究,结果表明,当油动机滑阀没有限幅时,两种系统的补偿环节对动态特性没有影响;当油动机滑阀具有限幅时,数字电液调节系统补偿特性对系统的动态特性具有重要的影响,为了保证系统的稳定,必须限制补偿环节的斜率或者负荷扰动的幅值。为调节系统补偿环节的设计提供了理论依据。