新能源并网下的自动发电控制系统研究

摘要

我国的环境污染问题和能源紧缺问题正日益严重，为了能有效解决这些问题，减少煤炭等不可再生能源的消耗和加大风光等新能源发电成为了现代电力发展的主要方向，但是风能光能为代表的新能源是具有波动性和随机性，大量的新能源发电并网必然导致电网频率波动。所以研究新能源并网下的自动发电控制系统是具有研究意义的。
　　本文分析研究了两种将风电作为独立区域的自动发电控制系统。一个是全部风电并网的自动发电控制系统，该系统将风电场输出造成的负荷波动分派到系统内每个火电机组上，从而实现大量风能并网。另一个是风电作为可调度电源的自动发电控制系统，该系统是通过调度调节风电场输出，以实现新能源并网时系统的安全稳定运行。然后，为了更好的接纳新能源并网，本文研究了风光互补方式并网的自动发电控制系统，风光能发电最大量多余区域负荷需求时，系统调节实际光伏机组的输出负荷，实现区域内供需平衡;风光发电不足区域负荷需求时，系统内其它区域进行负荷补偿，以保证电网稳定。由于新能源并网的AGC具有系统结构复杂，耦合度高的特点，最后，本文分析研究了分布式预测控制算法，并将其应用在本文所建立的三种自动发电控制系统中。结果表明，使用分布式预测控制算法的系统具有较好的控制效果。

目录

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摘要

1．1 研究背景及意义

1．2 自动发电控制(AGC)系统的发展概况

1．2．1 智能控制算法在AGC系统控制中的应用概述

1．2．2 优化算法在AGC系统控制中的应用概述

1．2．3 AGC模型结构改进的发展概述

1．3 本文的主要研究内容

第2章 新能源并网下的自动发电控制系统基本原理及模型分析

2．1 引言

2．2 自动发电控制系统的基本原理

2．2．1 自动发电控制系统的基本构成

2．2．2 互联自动发电控制系统的控制方式

2．3 新能源并网自动发电控制系统的关键技术

2．3．1 基于电力电子技术的关键设备

2．3．2 微网技术

2．4 自动发电控制系统的模型分析

2．4．1 AGC系统的水火电机组模型分析

2．4．2 AGC系统的风电机组模型分析

2．4．3 AGC系统的太阳能机组模型分析

2．5 本章小结

第3章 新能源并网下的自动发电控制系统结构分析

3．1 引言

3．2 传统的风能并网的自动发电控制系统结构

3．3 风电为独立区域的自动发电控制系统结构分析

3．3．1 全部风电并网的自动发电控制系统结构分析

3．3．2 风电作为可调度电源的自动发电控制系统结构分析

3．4 风光互补方式并网的自动发电控制系统结构分析

3．4．1 负荷扰动下的系统分析

3．4．2 风光持续并网下的系统分析

3．5 本章小结

第4章 分布式预测控制在新能源并网下的自动发电控制系统中的应用

4．1 引言

4．2 分布式预测控制基本原理

4．3 分布式预测控制在新能源并网的AGC系统中的应用

4．3．1 含扰动的DMPC算法实现

4．3．2 DMPC在新能源并网AGC系统中的应用

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢