基于发电单元完整模型的增益调度协调控制.pdf

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1、第39卷第7期电力系统保护与控制Vb1．39NO．7PowerSystemProtectionandControlApr．1．2011基于发电单元完整模型的增益调度协调控制齐辉，张凯锋，戴先中(复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室(东南大学自动化学院)，江苏南京210096)摘要：分析了基于简化模型(机炉模型)设计发电单元协调控制策略的局限性，指出基于发电单元完整模型(包含锅炉、汽轮机和发电机的模型)设计协调控制策略的必要性。提出了一种新的发电单元协调控制思路，即应该权衡电网频率和发电单元本身安全程度的迫

2、切性使用发电单元中的储能。采用增益调度控制方法设计了协调控制策略。与传统的以固定程度使用发电单元储能的协调控制策略相比，所提出的协调控制策略能根据电网运行的实际需要，及时、灵活地使用发电单元储能，从而既可以保障单元机组自身运行的安全又可以增强电网频率的控制性能。仿真结果也说明了所提出控制策略的有效性。关键词：发电单元；完整模型；增益调度特性；协调控制；频率控制GainscheduledcoordinatedcontrolbasedontheintegralmodelofgeneratingunitQiHui

3、，ZHANGKai—feng，DAIXian-zhong(KeyLaboratoryofMeasurementandControlofCSE，MinistryofEducation，SchoolofAutomation，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Thelimitationoftraditionalcoordinatedcontrolmethodsofgeneratingunitbasedonsimplifiedmodel(boiler-

4、turbinemode1)isanalyzed．Thenecessityofusingintegralmodelofgeneratingunit(boiler-turbine·generatormode1)todesigncoordinatedcontrolmethodsispointedout．Anovelcoordinatedcontrolideaisproposed，thatisweighingurgencyofthesafetydegreebetweengridfrequencyandthatofg

5、eneratingunitwhenusingtheenergystorageofgeneratingunit．Andanewcoordinatedcontrolmethodwithgainscheduledcharacteristicisproposed．Theproposedmethodcanusetheenergystoragetimelyandflexiblyaccordingtotheneedofrealgrid，whilethetraditionalcoordinatedmethodsjustus

6、etheenergystoragewithunchangeabledegree．Thus，theproposedmethodcannotonlyguaranteetheoperatingsafetyofgeneratingunitbutalsoenhancethecontrolperformanceofgridfrequency．Thesimulationresultsalsodemonstratethevalidityoftheproposedmethod．ThisworkissupportedbyNat

7、ionalNaturalScienceFoundationofChina(No．50507002andNo．60974036)．Keywords：generatingunit；integralmodel；gainscheduledcharacteristic；coordinatedcontrol；frequencycontrol中图分类号：TK273文献标识码：A文章编号：1674．3415(2011)07—0001—07受，但在电力系统紧急状态下，发电机与电网之间0引言的动态能量交换较大，汽轮机输出的机械

8、功率与发火力发电单元协调控制作为单元机组的主控系电机输出的电磁功率之间相差较大，上述假设将不统，对于单元机组运行的安全性、调节响应的快速再成立。此时，应考虑发电机环节的动态性能，有性，以及机组参与调峰、调频的能力都有重要影响。必要基于发电单元完整模型(即机炉电模型，包括目前大多数协调控制策略都是基于发电单元简化模锅炉、汽轮机和发电机的模型)设计协调控制策略。型(机炉模型)设计，发电机的动态过程被忽略。目前基于简化