大规模风电并网的频率特性及AGC模型研究

【摘要】：随着全球化石油能源逐渐枯竭,可再生能源在各国能源战略中占据着越来越重要的地位。风能以其清洁,蕴藏量巨大,技术相对成熟等优势成为世界各国开发绿色能源的首选。2006来以来,我国的风电事业也进入了跨越式发展阶段。由于风能具有间歇性和随机性的特点,无形中给电力系统运行和调控带来了巨大挑战。由于风电出力的随机性和波动性,系统节点有功波动剧烈,大大加大了并网系统频率控制的难度。 本文是基于长过程动态仿真程序的自动发电控制(AGC)模型,该模型主要针对一次、二次调频相关的调速器、自动发电控制(AGC)控制的锅炉、汽机、水机等实测参数变化,由自动发电控制(AGC)调控和常规机组爬坡速度约束,随着风电出力波动,通过控制其他可调机组的出力,达到控制风电接入电网对频率的要求。根据西北某区域电网的实际结构,选取西北某区域电网2011年冬季基础大方式作为算例,其中西北某区域电网各个区之间采用TBC-TBC模式(即联络线功率及频率偏差控制模式),设置了一个两区域自动发电控制(简称AGC)模型,区域1为A省电网,区域2由B省电网、C省电网、D省电网及E省电网组成,检测区域控制偏差(ACE)信号的联络线为A省与邻近四省的省间联络线,研究A省某风电基地的风电出力较严重波动情况、西北某区域电网的自动发电控制(AGC)方案及控制策略,重点仿真研究了自动发电控制(AGC)电厂及调频容量的确定；自动发电控制(AGC)基本方案的计算分析；有无自动发电控制(AGC)调控的比对分析；与风电场有功控制的协调等方面内容。根据仿真结果分析西北某区域电网长时间尺度大规模风电接入时自动发电控制(AGC)平抑频率波动的效果。仿真结果表明,如果大规模风电接入的电网构建合适的AGC控制将能够有效抑制风电引发的有功平衡以及频率波动。 【关键词】：风电并网 频率调节 长过程动态仿真程序(FDS) 自动发电控制(AGC)
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• CONTENTS8-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 选题的背景及其意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 论文工作的主要内容14-15
• 第二章 电力系统调频与自动发电控制原理15-31
• 2.1 电力系统频率调整15-20
• 2.1.1 频率的一次调整15-17
• 2.1.2 频率的二次调整17-19
• 2.1.3 频率的三次调整19-20
• 2.2 互联电力系统调频中的自动发电控制(AGC)技术20-30
• 2.2.1 自动发电控制(AGC)技术20-23
• 2.2.2 互联电力系统调频中的自动发电控制结构23-25
• 2.2.3 偏差因子的选择25-26
• 2.2.4 自动发电控制的典型控制方式26-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 基于全过程动态仿真程序的风电并网的频率控制模型31-46
• 3.1 全过程动态仿真程序31-37
• 3.1.1 功能和特点31-33
• 3.1.2 基本算法33
• 3.1.3 输入输出文件33-34
• 3.1.4 计算流程34-36
• 3.1.5 启动方式36-37
• 3.1.6 全过程动态仿真程序的作用37
• 3.2 风电并网的频率控制模型37-44
• 3.2.1 风电机组等效模型37-42
• 3.2.2 自动发电控制(AGC)模型42-44
• 3.3 本章小\结44-46
• 第四章 算例分析及仿真46-65
• 4.1 风电出力波动的模拟46-47
• 4.2 AGC研究分析的边界条件47-50
• 4.3 AGC基本方案的计算分析50-54
• 4.4 有无AGC调控的比对分析54-61
• 4.5 与风电场有功控制的协调61-64
• 4.6 本章小结64-65
• 总结与展望65-67
• 参考文献67-70
• 读研期间发表的论文70-72
• 致谢72

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