经典控制器在区域互联电网自动发电控制系统中的应用

《经典控制器在区域互联电网自动发电控制系统中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第9期华电技术Vol_33No．92011年9月HuadianTechnologySep．2011经典控制器在区域互联电网自动发电控制系统中的应用董国威，杨平(上海电力学院电力与自动化工程学院，上海200090)摘要：以两区域互联电网为例，介绍了自动发电控制系统中几种经典控制器的控制性能。在区域1中加上1％的单步负载扰动的情况下，分析区域内频率偏差、联络线功率偏差和调速器的输入信号，供应用时参考。关键词：互联电网；经典控制器；自动发电控制；互联电网中图分类号：TM71文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)09—0013—03(PI)、积分一微分控制

2、器(ID)、比例一积分一微分O引言控制器(PID)及积分一双微分控制器(IDD)⋯等，随着全球大电网的发展，各区域电网之问的电比较各控制器在区域电网中的控制效果。力交换越来越多，对互联电网中各区域电网进行控1系统介绍制与对单区域电网进行控制是有所不同的，不但要考虑每个区域电网内部的频率，还要对区域之间的本文采用经典的两区域仿真控制模型(如图1联络线进行控制。经典控制器是在日常生活和生产所示)，区域1和区域2均为2000Mw，为了模型化活动中技术最成熟、使用最广泛的控制器，因此，本不同区域之间的容量情况，特别设定一个参数文尝试使用经典控制器来对互联电网中的区域电网a=一Pr

3、／Prz=一1；区域中汽轮机和发电机速度进行控制，包括积分控制器(I)、比例一积分控制器限制为3％额定转速／min。在每个区域中，积分控图1两区域控制系统仿真模型制器(I)、比例一积分控制器(PI)、积分一微分控制收稿日期：2011—05—20器(ID)、比例一积分一微分控制器(PID)及积分一·14·华电技术第33卷双微分控制器(IDD)作为研究对象，各控制器结构表1控制器参数的设定如图2所示。I控制器广———](==芈PI~Ksll图3区域1的频率偏差o0加加由图4可以看出，：对0于联络4线功率偏差的以控制，咖啪啪I和PI控制效果较差，振荡较为剧烈；ID和IDD控制效

4、果略好，振荡减缓；PID控制效果最好，超调量与调整时间均较小。×10—3e图2控制器结构模型堡槲依据参考文献[2]提供的数据，仿真系统中各参数为：第i区域调速器时间常数=0．080s、汽轮婚机时间常数=0．300s、再热器时间常数r=10．000s、再热器的比例系数Kti=0．5、电网的时间0l02030405060常数．r=20s、电网的比例系数Kp=120Hz／p．U．时间，sMW，联络线时间常数=0．544s。图4联络线功率偏差2系统仿真3调速器的控制效果分析在本文研究的两区域电网中，设定区域调整参在对控制器的控制效果进行检验时，调速的调数RI=R2=4％、频率偏差

5、系数Bl=B2=0．425，节频率也是十分重要的一个考虑环节。如果调速器积分控制器(I)、比例一积分控制器(PI)、积分一微的调节过于频繁，会导致调速器加速老化，从而缩短分控制器(ID)、比例一积分一微分控制器(PID)及调速器的使用寿命。因此，在仿真系统中观察调速积分一双微分控制器(IDD)参数的设定见表1。其器的控制曲线。中：为区域i中PID，PI控制器的比例控制器系在图5中分别观察区域1和区域2的调速器输数；KI为区域i中I，PID，PI，ID，IDD控制器的积分人情况。在2个区域中，I和PI控制器的振荡都很控制器系数；K为区域i中PID，ID控制器的微分控大，调节

6、过于频繁。区域1中，开始时刻的脉冲幅度制器系数以及IDD控制器中的双微分控制器系数。ID最小，IDD其次，PID最大；调整过程中的超调量在区域1中，加上1％的单步负载扰动，观察区域1的频率偏差。从图3中可以看出：I，PI控制器IDD最小，ID次之，PID最大；调整时间为ID最短，的控制效果差不多，振荡较为剧烈；ID，IDD控制效IDD次之，PID最长。在区域2中，超调量为PID最果较好一些，振荡情况大为改善；PID控制效果最小，ID次之，IDD最大；稳定时间为PID最短，ID次好，超调量、调整时间等性能指标都是最小的。之，IDD最长。．第9期董国威，等：经典控制器在区域互

7、联电网自动发电控制系统中的应用·l5·的控制，因此，从调速器的输入信号来看，PID的控制效果要优于ID，IDD控制器。(3)在仿真过程中发现，如果将图2中IDD控制器的D3控制器的实际微分环节换为理想微分环节，则调速器的输人信号在开始时刻的脉冲幅值会增大很多。因为理想微分环节的输出是一个幅值无限大、作用时间无限小的脉冲，而实际微分环节是以一个有限的最大幅值开始的、按指数规律衰减至0的缓慢脉冲信号。。参考文献：[1]JNanda，LalitChandraSaikia．ComparisonofPerformances图5区域1和区