基于可控负荷的智能电网电压频率多目标优化控制

近年来分布式电源不断接入电网,其输出功率的不确定性严重影响了系统的频率和电压水平。与此同时,电网用户侧智能终端设备数量逐年增加,各节点的功率控制能力得到明显提高。因此,为使系统频率和电压幅值保持在额定值附近,本文提出了一种基于可控负荷的电压频率控制多目标优化模型。为了克服传统多目标求解方法主观性强的缺点,将所提多目标优...     

基于改进飞蛾优化算法的水火互联电网负荷频率控制

负荷频率控制是互联电网进行有功调频的重要方法,设计了一种基于改进飞蛾优化算法的水火互联电网负荷频率控制方案,该方案将Lévy飞行策略引入到飞蛾优化算法中,同时在飞蛾的更新公式中引入动态惯性权值和历史最优火焰平均值以改善算法性能,并对互联电网分数阶PID控制器参数进行优化整定,以提高收敛速度及寻优精度。建立三区域水火互联电网LFC系统仿真模型,采用改进飞蛾优化算法搜索获得最优的分数阶PID控制器参数,并在阶跃负荷扰动下进行仿真分析。结果表明,所提方案具有很好的鲁棒性和控制效果。     

基于控切配合的高比例风电电力系统紧急频率控制方法

高比例风电送端电网易因通道异常和中断导致高频问题。现有研究忽略了风电机组的减载控制与切机的相互影响,不仅影响频率控制效果,还可能限制系统的后续频率响应能力。为此,分析了风电电力系统的暂态频率响应特性,提出了双馈风电机组“控切配合”的思想,构建了考虑双馈风电机组转速恢复约束的风电电力系统紧急频率控制的优化模型;进而提出了一种基于控切配合的高比例风电电力系统紧急频率控制方法,最后通过算例验证表明该方法能够有效提高电力系统的紧急频率控制能力,保障高比例风电电力系统的频率稳定。     

双时间尺度下风电主导的微电网频率控制方法

文章提出了利用风电输出特征对微电网进行频率控制的方法.该方法首先对电网一、二次调频的双时间尺度特征进行了阐述,分析了风机虚拟惯性与桨距角调整两种输出控制方法,并讨论了此两种方式在时间尺度上与电网一、二次调频的对应关系.在此基础上,设计了风机虚拟惯性参与系统一次调频,桨距角调整参与二次调频的混合频率控制方法.最后以风、光...     

互联系统分散变结构控制原理及其在互联电力系统频率控制中的应用

本文对互联系统的分散变结构控制进行了研究;给出了有关分散变结构控制开关超平面(switching hyperplane)以及开关超平面上滑模(sliding mode on the switching hyperplane)存在的两定理和结论;并给出了求有关参量的途径。用本文提出的理论对互联电力系统的频率控制进行了仿真研究。仿真结果证实了本文原理的有效性。     

区域一致趋同的分布式负荷频率控制方法研究

随着可再生能源发电比例的上升,电力系统呈现源荷双重不确定性,对频率稳定产生不利影响。提出一种结合多智能体一致算法与动态面控制的分布式负荷频率控制方法,以增强电力系统的频率调节性能。首先,给出频率控制模型结构,并设计系统框架与分散式区域观测器;其次,考虑通信时滞的影响,设计出各区域控制器结构;最后,基于互联电力系统算例验证了方法的有效性与优越性。与传统控制方法相比,该控制方法改善了电力系统负荷频率控制性能,提高了区域间频率调节的一致性。     

含快充负荷的低压直流互联配电网多时间尺度经济调度

提出了一种计及快充负荷的低压直流互联配电网多时间尺度协同经济调度方法。以交、直流配电网的总运行成本最小为目标函数,建立了配电网设备模型、二阶锥潮流模型和配网重构模型;依据设备灵活度的不同,提出了日内-日前-实时的多时间尺度协同调度方法,以满足不同的控制需求。采用44节点交直流配电网算例,并讨论分析了不同场景下的调度结果及经济成本,验证了多时间尺度经济调度方法的有效性。     

含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略

为解决多微网之间频率控制问题,考虑多级能源参与调控的特点,提出了含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略。分析了多微网系统的运行特点,建立了光伏、生物质能发电、柴油发电机、储能系统、风电的频率模型,并阐述了多微网系统联络线功率偏差控制原理。分析了多微网频率控制策略,提出基于模糊逻辑的PIDN控制方法,利用改进正余弦优化算法对控制模型进行求解。在仿真系统中进行了算例分析,对比传统PID控制验证了文章所提方法的有效性。     

基于SAC算法的含柔性负荷电-气互联系统的频率与气压协调控制策略

现今,电燃气系统在维持微电网稳定、经济、灵活运行方面发挥着重要作用。当其受到电力与天然气负荷扰动时,控制器需要协调微电网频率和天然气管道节点的燃气压力。为此,提出1种基于柔性动作评价（SAC）算法的电-气互联系统的频率-气压协调控制策略。首先,在分析天然气管网及耦合设备运行特性的基础上,建立天然气输送动态模型。其次,基于可控负荷用户行为的随机性,建立了包括微型燃气轮机（MT）,电转气（P2G）设备、可控负荷、分布式电源和负荷的微电网负载频率控制模型。此外,根据微电网频率与气压2个控制目标,设计了控制器的结构。最后,设置不同工况进行仿真,结果表明所提策略能协调系统的频率与气压。     

分频风电系统频率控制策略研究

综合考虑最大化的利用风能和设备成本,以及风电场的尾流效应,提出了一种如何确定分频风电系统低频侧频率的最优给定值,并通过实际算例验证了频率选定方法的合理性。     

变速恒频风力发电系统及其控制技术研究

为了最大限度地利用风能,风力发电系统应采用变速恒频控制策略。分析了鼠笼异步发电系统、双馈发电系统、无刷双馈发电等变速恒频风力发电系统的原理、性能及特点,通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点,对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望: 风力发电机大型化;采用变桨距和变速恒频技术;风力发电机采用直接驱动;采用智能化控制等。     

交直流混联电力系统频率协调控制策略

针对交直流混联电力系统的频率稳定问题,以抑制负荷突变引起的系统频率波动为目的,提出HVDC附加频率控制(AFC)和自动发电控制(AGC)协调控制策略。建立交直流混联电力系统模型,通过交迭分解方法解耦重叠结构的系统为2个子系统,采用极点配置法设计AFC控制器,采用AGC协调频率控制,为克服时滞和模型参数不确定性对AGC的影响,采用滑模控制理论,设计带状态时滞项的积分滑模面,结合自适应控制和PI控制的思想得到完整的滑模控制律。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四机两区域系统模型,对协调策略的有效性进行仿真验证,仿真结果表明该策略具有良好的调节性能和较好的鲁棒性,能有效改善交直流混联电力系统的频率稳定性。     

风力发电的运行系统及操控方法

众所周知,风能是一种比较清洁、实用并且对环境比较友好的可替代性能源。在未来的能源战略发展中,风力能源将具备越来越重要的作用。着眼于风力发电新型能源在生产过程中的运行系统和操作方法,针对风力发电的运行系统和可控制问题进行了探讨与研究。     

变速恒频风力发电系统风速短期预测方法研究

采用现有方法预测短期变速恒频风力发电系统的风速时,因未分析风力机的运行特性而导致无法准确预测系统的输出无功功率、输出有功功率和短期风速,且预测结果的平均绝对误差和均方误差大,为此提出变速恒频风力发电系统风速的预测方法。首先对风力机的运行特性进行分析,然后采用支持向量机回归算法构建风速预测模型,最后利用风速预测模型完成变速恒频风力发电系统风速的短期预测。实验结果表明,所提方法可准确地预测系统的输出无功功率、输出有功功率和短期风速,且预测结果的平均绝对误差和均方误差小,验证了所提方法的整体有效性。     

浅谈变速恒频双馈风力发电机

阐述了双馈风力发电机实现变速恒频的工作原理,讨论了双馈电机的运行状态,推导了双馈电机功率传输方式与转差率的关系,指出了变速恒频风力发电系统的优点是拓宽了风速的可利用范围,对提高风电场发电能力具有重要意义。     

基于改进最小方差法的风电机组变桨距控制

针对额定风速以上风电机组变桨距控制问题,提出了一种基于改进最小方差法的风电机组变桨距控制策略。该方法将延长预测步长思想,时变砺设计和柔化控制作用相结合,能够在突变过程初期,限制控制幅度,在控制后期能够加快收敛速度。同时与递推最小二乘辨识方法结合,用于额定风速以上风电机组变桨距控制系统。通过算例仿真表明,与传统的最小方差控制和PI控制方法相比,该方法能够使得系统响应迅速,在额定风速以上快速改变桨距角,保证了风电机组恒功率输出运行。     

新疆电网风电有功功率控制系统的设计与应用

针对风电大规模并网后有功功率难以控制的问题,结合省调目前对风电调度的控制方案,建立了风电有功功率控制系统模型,从硬件实现和软件要求的角度分别对控制系统进行介绍并展开了相应的探讨,着重研究了在自动发电控制（AGC）条件下对风电采用的调度策略,并对风电场能量管理系统提出了要求,提高风电利用率,最后阐述了对风电控制系统的完善还需要做的工作。     

直接驱动型全功率变流风力发电系统

从等效电路的角度分析了两级联H桥输出五电平的工作模式.为了满足直驱型风电系统对变流器的大功率要求,采用载波相移正弦脉宽调制技术(CPS-SPWM)控制级联H桥变流器,并对比了常规CPS-SPWM调制方法和对称调制法在实现五电平输出上的差异,经仿真和试验验证:这种拓扑结构满足直驱型风力发电系统对变流器的要求,说明CPS-SPWM调制方法适用于直驱型风力系统中的大功率变流器,在提高装置功率容量的同时,可以有效地减小变流器输出谐波,调节输出波形,提高整个装置的信号传输带宽.     

风力发电系统大范围功率可调控制研究

为了从机械侧和电气侧深度管理负荷,分析了现有变速变桨风力发电系统(WTGS)的运行特性,提出在额定风速以下,通过桨距角控制和发电机控制联合调节进行限功率跟踪,给出了变速变桨等多自由度运行模式下的解耦协调控制策略;考虑限功率跟踪与最大功率跟踪的兼容性,建立了WTGS全工况下大范围功率可调的整体控制策略;采用PID增益调度技术,结合非线性测度指标减少工况点划分数量,基于T-S模糊逻辑定义增益调度算法,完成WTGS全工况控制系统的设计.针对2MW容量WTGS的一般非线性模型,在额定风速以下完成了功率跟踪仿真实验.结果表明:该大范围功率可调控制系统能够实现对功率调度值的良好跟踪,使WTGS具备了全面的负荷管理能力.