风电与抽水蓄能互联系统协调控制

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1、硕士学位论文风电与抽水蓄能互联系统协调控制作者：王彬峰指导教师：王宝华副教授南京理工大学2014年3月M．SC．DissertationWindPowerandPumpedStorageInterconnectSystemCoordinatedControlWangBinfengSupervisedbyAssociatePyoj．WangBaohuaNanjingUniversityofScience&TechnologyMarch，2014声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以

2、标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：弘I髟年事月妇学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：垮牟抄l髟年事月妇硕上论文风电与抽水蓄能互联系统协调控制摘要在众多的可

3、再生清洁新能源当中，风能资源的可利用量十分可观，是非常不错的的新型能源，在未来的能源结构中，举足轻重，应用前景广阔。抽水蓄能电站具备运行方式多样，调节方式灵活，调峰、填谷，对负荷变化反应快速等优点。因而将风电与抽水蓄能电站互联，形成互联系统，能够非常有效地利用多余的风能资源，达到最大化利用风能资源的目的。论文对风电与抽水蓄能互联系统的协调控制运行做了以下研究：(1)简要阐述了风电与抽水蓄能互联系统的研究背景、研究的意义与基本概念。详细的介绍了风水互联系统的国内外研究现状。(2)简单介绍了对风电与抽水蓄能互联系统的数学模型。

4、分别对风电机组模型和抽水蓄能电站模型做了介绍。其中，风电机组数学模型包括风力机模型、轴系模型、桨距角控制模型、异步发电机模型等几个部分，抽水蓄能系统数学模型则分别对水轮机模型和同步发电机模型进行了介绍。(3)单风电无穷大系统变桨距角控制分别采用T-S模糊无静差跟踪控制和T-S模糊鲁棒也控制的控制思想，并分别就选取不同数量的模糊局部子模型进行了对比仿真，研究得到结合了T-S模糊控制的无静差跟踪控制和鲁棒以控制控制对单风电无穷大系统风机变桨距控制的有效性。(41研究了水轮发电机组的水门开度控制以及水门开度与励磁的协调控制，采用

5、线性最优控制结合T-S模糊控制的思想，实现水门开度控制以及水门开度与励磁的协调控制，并和传统的线性最优控制进行了小扰动和大扰动对比仿真，研究得到结合了T-S模糊控制的线性最优控制的控制效果在静态稳定性和暂态稳定性上都要明显优于传统的线性最优控制。(5)研究了风电与抽水蓄能互联系统多变量协调控制，在对互联非线性系统进行线性化处理以后，分别采用了T-S模糊无静差跟踪控制和T-S模糊鲁棒玩控制，分别就不同风速情形下的小扰动和大扰动进行了对比仿真，研究得到结合了T-S模糊的鲁棒以控制的控制效果在静态稳定性和暂态稳定性上都要明显优于

6、T-S模糊无静差跟踪控制。关键词：风电，抽水蓄能，静态稳定，暂态稳定，T-S模糊控制，无静差跟踪控制，鲁棒风控制，协调控制硕=L论文风电与抽水蓄zR匕qs且---联系统协调控制AbstractInnumerousnewcleanenergysources，windenergyasakindofrenewableenergywhichhasaverysubstantialamountandwideapplicationprospectwilloccupyapivotalpositioninthefutureenergystr

7、uctLlre．Pumpedstoragehasadvantagessuchasaquickresponsetoloadchanges，flexibleadjustment，peakshaving，valleyfillandemergencyreserverunningperformance．Soacoordinatedoperationofthewindpowerandpumpedstoragepowerstationcanindirectlyconnectswindpowertothegrid．Excesswindpo

8、werisconvertedintowaterenergyandstorage，improvingtheutilizationofwindenergywhilereducingtheimpactoflargeproportionofwindpoweronthegridstability．Windener