基于pmu的自动发电控制算法与仿真实现

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1、万方数据华北电力大学硕士学位论文3．4．1频率偏差系数选择方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯333．4．2按频率偏差等级调整频率偏差系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35第4章基于PMU的互联电网频率调节动态仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．2仿真系统模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．2．1发电机组模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．2．2动态负荷扰动模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯384．2．3联络线模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．2．4自动发电控制模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．3基于PMU量测的频率偏差系数仿真实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．4AGc中长期动态过程仿真实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43第5章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯455．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯455．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯45参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．47附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．50攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52VI万方数据华北电力大学硕士学位论文第1章绪论1．1课题研究背景及意义1．1．1课题研究背景在化石能源危机、全球气候变暖以及环境污染等当今世界各国共同面临的形势挑战下，各国不断地寻找改变能源结构、利用清洁能源代替化石能源的方法。其中，风力、光伏发电

4、等新能源发电成为当今新能源开发利用的主要方式【l】。根据国家中长期能源发展规划，随着新能源发电并网容量的不断增加，我国电网将形成以水电和火电为主，风电、太阳能、核电等多元能源并存的多元能源发电系统。目前，电力系统超高压、特高压工程逐步实施，全国范围内的互联电网逐步形成。超高压、特高压互联输电系统能够提高输电能力，实现大容量远距离电力系统的互联，特高压输电工程已被正式列入国家“十二五”规划当中，预计到2015年建成华北、华东、华中特高压电网，形成“三纵三横一环网”，成为我国电力发展的需要[2】。国家经济的发展，工业生产的增长强力拉动了我国对电力的需求，但是，我国出现能源

5、与电力发展地区不均衡现象。中国中东部特别是沿海地区经济相对发达，生产生活条件较好，消耗更多的能源，需要更多的电力供应。而西部、西北部地区条件相对艰苦，人口分布相对较少，但是能源丰富，煤炭储存量多。特高压电网能够实现资源的优化配置，通过特高压互联电网“西电东送”能够很好的解决这一问题【3】。超高压、特高压互联电网能够在确保对用户安全经济连续供电的基础上，产生更大的电网和发电的经济效益。自动发电控制作为电力系统实时控制的重要组成部分，目前通过闭环控制系统来实现，国内大部分地区采用联络线功率频率偏差控制模式(Tie．1ineLoadFrequencyBiascontr01，

6、TBC)，此种方式既能控制频率，又能控制联络线功率在给定范围内。由SCADA系统采集系统频率和联络线交换功率，scADA提供的区域量测频率及区域间联络线偏差可计算出区域控制偏差(加．eaControlEn℃r，ACEl。由于SCADA系统的数据轮询机制，使得发电机出力和负荷数据采样速率为2．4s，频率采样速率要略高一些，为ls左右。由于不具备时间同步机制，因此发电机和负荷的数据并不是真正意义上的同一时刻的数据。这些特点都会对AGC控制效果产生一定的影响。基于上述构架的AGC系统已有数十年的历史，在传统电力系统中发挥了重要的作用。超大规模电力系统的形成和多元能源发电系统

7、对现代电力系统的分析和运行提出了新的挑战。现有基于SCADA系统的自动发电控制已难于满足新形势下万方数据华北电力大学硕士学位论文多元能源电力系统的有功和频率调控需求，对现代电力系统频率进行控制，应能够做到利用实测数据对各类能源发电形式进行建模，实现系统全局控制：能够准确辨识区域频率响应系数，准确反映系统的动态特征，实现对系统扰动的实时响应。因此有必要利用国内已大量建设的WAMS系统，对现代电力系统自动发电控制展开研究。随着电力系统的不断发展，广域量测系统在电力系统中得到广泛应用，如图1．1所示，能够提高对电力系统的监测并有助于提高电力系统自动化程度。