需求响应与统一潮流控制器抑制电力系统低频振荡的协同控制策略

摘要

随着电力系统结构日益复杂，越来越多的区域电网逐渐实现互联，如何提高电力系统稳定性、供电可靠性成为急需解决的问题。低频振荡是随着电网互联而产生的，给电网安全稳定运行带来了巨大的挑战。需求响应利用技术手段与经济措施，通过调节有功功率提升系统阻尼;而统一潮流控制器UPFC可以通过调节线路有功功率，有效抑制系统的低频振荡。本文将需求响应与UPFC相结合，并制定协同控制策略，抑制电力系统低频振荡。
　　本文的主要研究内容如下:
　　首先从电力系统同步发电机线性化微分方程出发，对需求响应参与抑制电力系统低频振荡所产生的附加阻尼进行分析，阐述了需求响应负荷抑制低频振荡的可行性和有效性，分析了需求响应对于电力系统的附加阻尼作用，并讨论了相关影响因素对于抑制效果的影响。
　　接着提出了一种需求响应与UPFC抑制电力系统低频振荡的协同控制策略。在分析了UPFC的工作方式及原理的基础上，提出了一种需求响应与UPFC相结合的控制策略，采用遗传算法对需求响应与UPFC协同控制策略的各个参数进行优化，进而得到最优控制策略。
　　最后通过实验验证控制策略的可行性和有效性。以单机无穷大系统和四机两区域系统设计算例，分析了需求响应与UPFC协同抑制低频振荡的可行性和有效性，并验证了最优控制参数的控制效果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 需求响应的研究现状

1．2．2 UPFC的研究现状

1．3 本文主要研究内容

1．4 项目资助情况

第2章 需求响应提升系统阻尼的机理分析

2．1 同步发电机线性化微分方程

2．2 需求响应抑制低频振荡的机理

2．2．1 需求响应的控制策略

2．2．2 需求响应建模

2．3 需求响应对系统的阻尼作用

2．4 本章小节

第3章 需求响应与UPFC的协同控制策略设计

3．1 UPFC的基本结构和工作原理

3．1．1 UPFC的系统结构

3．1．2 UPFC并联侧工作原理

3．1．2 UPFC串联侧工作原理

3．2 带有需求响应的UPFC的控制策略

3．2．1 控制器的设计

3．2．2 遗传算法基本原理

3．3．3 遗传算法参数优化

3．3 本章小节

第4章 算例分析

4．1 需求响应提高系统阻尼算例分析

4．1．1 单机无穷大系统

4．1．2 四机两区域系统

4．2 参数优化算例分析

4．2．1 单机无穷大系统

4．2．2 四机两区域系统

4．3 本章小节

第5章 总结与展望

5．2 前景展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果