含大規(guī)模風(fēng)電的互聯(lián)電網(wǎng)頻率控制策略研究.pdf

1、隨著社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，能源危機(jī)和環(huán)境污染給社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來越來越大的挑戰(zhàn)。因此，對(duì)新能源的開發(fā)和利用，受到世界各國(guó)的高度重視。風(fēng)力發(fā)電憑借其資源豐富、可大規(guī)模開發(fā)、建設(shè)周期相對(duì)較短等優(yōu)勢(shì)，在可再生能源領(lǐng)域中占據(jù)著重要的地位。然而，風(fēng)電并網(wǎng)容量的增加，給電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定控制帶來了新的難題和挑戰(zhàn)，影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。研究含大規(guī)模風(fēng)電的互聯(lián)電網(wǎng)頻率控制策略，成為電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定控制的重要研究課題。為此，圍繞含風(fēng)電互聯(lián)電網(wǎng)的頻

2、率控制問題，從風(fēng)電機(jī)組主動(dòng)參與系統(tǒng)調(diào)頻和改進(jìn)互聯(lián)電網(wǎng)負(fù)荷頻率控制這兩個(gè)角度展開研究，論文的主要工作包括:
　　(1)針對(duì)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子動(dòng)能控制中雙饋風(fēng)電機(jī)組釋放轉(zhuǎn)子動(dòng)能后會(huì)立即進(jìn)行轉(zhuǎn)速恢復(fù)的固有缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種基于轉(zhuǎn)子動(dòng)能控制的雙饋風(fēng)電機(jī)組頻率控制改進(jìn)方案。所提改進(jìn)方案能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復(fù)啟動(dòng)時(shí)間的主動(dòng)控制，通過將轉(zhuǎn)速恢復(fù)引起的頻率下降過程控制在頻率恢復(fù)穩(wěn)定后發(fā)生，克服釋放轉(zhuǎn)子動(dòng)能后立即進(jìn)入轉(zhuǎn)速恢復(fù)過程對(duì)頻率控制造成的不利影響。仿真結(jié)果表明

3、，所提方法能夠有效改善雙饋風(fēng)電機(jī)組主動(dòng)參與系統(tǒng)調(diào)頻的效果。
　　(2)為改進(jìn)整數(shù)階PID負(fù)荷頻率控制器的設(shè)計(jì)以適應(yīng)風(fēng)電的接入，設(shè)計(jì)一種基于分?jǐn)?shù)階PID的含風(fēng)電互聯(lián)電網(wǎng)負(fù)荷頻率控制器，并采用粒子群智能算法對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定。仿真結(jié)果表明該控制器具有良好的動(dòng)態(tài)性能和抗干擾能力。相比于整數(shù)階PID負(fù)荷頻率控制器，分?jǐn)?shù)階PID負(fù)荷頻率控制器能夠更好地處理負(fù)荷頻率控制中存在的非線性和不確定性。分?jǐn)?shù)階PID負(fù)荷頻率控制器能有效降低風(fēng)電出

4、力的不確定性給互聯(lián)電網(wǎng)頻率控制造成的不利影響，為含風(fēng)電互聯(lián)電網(wǎng)的負(fù)荷頻率控制提供一種新的解決思路。
　　(3)為提高負(fù)荷頻率控制器的抗參數(shù)攝動(dòng)能力，設(shè)計(jì)一種基于滑?？刂频暮L(fēng)電互聯(lián)電網(wǎng)負(fù)荷頻率控制器。仿真結(jié)果表明，相比于整數(shù)階PID負(fù)荷頻率控制器，基于滑?？刂频呢?fù)荷頻率控制器具有更好的控制性能，能更好的解決含風(fēng)電互聯(lián)電網(wǎng)的負(fù)荷頻率控制問題。相比于分?jǐn)?shù)階PID負(fù)荷頻率控制器，基于滑模控制的負(fù)荷頻率控制器具有更好的抗參數(shù)攝動(dòng)能力。