电力系统功率频率控制系统

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1、电力系统功率频率控制系统模型与仿真系统参数的设j采取联络线控制的两区域系统参数如表格一所沁:表格1两个区域的参数备设益增数常间时1enrbTu机轮汽1XIIK15•orlorrneVoG速调1XIIgK2•o区域一rlef•mA器大放O11IIkA1x•o1LG机电发-IGK5番1i1sornes器感像1±IIRK4o•o数常间时性转5IITil•Ll数系差调器速调5o•o--R系应效节调荷负60.--82enrbTu數轮汽IIKI6o-r2orrneVoG速调1xIIKK3•o区域二r2ef•mA大放o11IIkA2♦o2G机电发1x-IGK6

2、•2sornes器感像1x-IRK5o•o数常间时性转5IITil•Ll数系差调1x•oIIR数应效节调荷负8•o--oo仿真过程中，为使频差调整到零，可采用积分调频，调节过程只能在delta_f=O时结束。为此引入一阶积分控制器增加系统结束，则在LFC上增加第二个环。由于该仿真系统是多区域系统，为了使联络线上的功率为计划值不变，引入ACE,当负荷变化时，使得AEC为零，则能保持各个区域中的负荷变动只由本区域内的调频厂來负担，其他区域不参与调频。二、系统模型的建立图1用MATLAB建立的系统仿真模型（未加PID环节）由上图中可知，本系统的传递函数

3、:区域1:•(-10s+0.60.5s+1A/3wl—PL—A/^2)Pm.2s+112区域2:△69lA/J///2==(Pm2-△/Y2+10s+0.80.6s+1u((n•A^2+A/；,)--丄.A必2)0.35+1sR三、仿真结果与分析1、令delta_PLl=l,delta_PL2=0.8，进行仿真图2deltaom1〔yellow),deltaom2(pink),deltaol2(blue)图3delta-Wl(yellow〕、delta_w2(pink)根据上面两幅仿真波形可以看出：delta_pl2归于0,说明联络线上

4、的交换功率能维持计划值不变，区域内负荷的变动由各自区域内的发电机进行分区域频率调节。而delta_wl和delta_w2最终趋于0,说明两个区域最终的频率能维持在额定频率。仿真结果表明，设计的该系统模型能维持两区域频率为额定值，两区域间的交换功率为计划值不变。2、加入PID环节后，维持负载扰动不变，对系统进行仿真图4用MATLAB建立的系统仿真模型（加入PID环节）设置PIDController!.、2的参数均如下:Proportional：1.0；Integral：0.2；Derivative：0.1图5delta.pml(yellow〕,de

5、lta_pm2(pink),delta.pl2(blue)通过比较可得，加入PID环节后，delta_wl和delta_w2超调量均显著减小，震荡幅度也冇所衰减。Ui1、对于变化幅度很小，变化周期较短的负荷分量（小扰动），由发电机的调速器进行调整，但只能做到有差调频；侶对于变化幅度较大，变化周期较长的负荷分量，需要用调频器进行频率调整。2、为了使调频器进行无差调频，需要引入频差积分，调节过程直至频差为0结束；为了使互联的两区域交换功率为计划值不变，引入区域控制误差ACE，调节过程直至ACE为0结束。3、该仿真系统模型可应用于区域网内的各发电厂之间

6、进行负荷的经济分配。4、引入PID环节可改善系统输出波形，减弱由负荷扰动引起的系统的震荡。