自动发电控制系统中长期建模仿真及应用研究

摘要

随着多条特高压交流输电线路的相继投运，我国以特高压电网为骨干网架、以大水电、大核电、大煤电和大型可再生能源为主要发电基地的“一特四大”全国性互联电网正在逐步形成。特高压交流输电工程的新特性对于系统的动态行为带来了新的影响，这就对自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)系统进行有效控制带来了新的挑战。为了对AGC系统的相关网源协调问题进行深入的研究，必须建立可靠的仿真模型。然而，目前存在的用于中长期动态仿真的AGC模型还不够完善，也没有针对特高压联络线的控制策略模型，从而在一定程度上影响了电力系统中长期仿真工作的深入开展。针对上述问题，本文从以下几个方面开展了相关问题的研究工作:
　　(1)总结了AGC的控制原理和主要构成模块的作用，以及以往的有关AGC仿真分析、特高压AGC控制方面和相关的全过程动态仿真软件(PSD-FDS)的研究现状。在此基础上，提出了新的AGC模型的建立思路。
　　(2)从我国应用广泛、技术成熟的PSD-FDS程序中的早期AGC模型出发，针对其存在的缺陷，结合实际AGC系统，构造了一种新AGC模型。本模型既可以完成原有模型对常用控制区控制模式的模拟功能，又可以模拟实际系统根据AGC控制评价标准有针对性的控制过程。并通过仿真算例验证了所提模型的有效性。
　　(3)通过分析特高压联络线控制评价标准——T1/T2标准的特点，结合实际，总结了特高压联络线AGC控制策略，构造了用于中长期仿真的特高压联络线AGC控制策略模型。通过仿真算例对上述模型进行了仿真分析，仿真验证证实了新模型的有效性。
　　(4)对前述新构造的模型在PSD-FDS程序中进行了编程实现，扩展了原有程序的仿真功能。
　　(5)以包含新AGC模型的仿真程序为仿真工具，以实际电网数据建立的算例为研究对象，进行了AGC控制模式和热稳极限问题的研究分析工作。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 背景及意义

1．2 AGC系统仿真研究现状

1．3 AGC系统特高压联络线控制策略研究现状

1．4 AGC系统的软件开发现状

1．5 已有研究存在的问题

1．6 本文的主要工作

第2章 自动发电控制系统简介及仿真基础

2．1 引言

2．2 AGC系统调频的基本原理

2．2．1 负荷频率控制系统

2．2．2 AGC监控系统

2．3 仿真技术简介

2．4 AGC中长期模型建立思路

2．5 本章小结

第3章 自动发电控制系统基础模型的构建

3．1 引言

3．2 早期AGC模型

3．2．1 早期AGC电网侧模型

3．2．2 早期AGC机组侧模型

3．2．3 早期AGC模型存在的问题

3．3 改进AGC模型

3．3．1 AGC控制区模型

3．3．2 改进AGC模型控制策略

3．3．3 AGC机组控制模型

3．4 AGC计划曲线的模拟

3．5 算例分析

3．5．1 IEEE 9节点算例分析

3．5．2 华北-华中电网箅例分析

3．6 本章小结

第4章 特高压联络线AGC控制策略模型的建立

4．1 引言

4．2 T1／T2标准简介

4．2．1 T1／T2标准定义

4．2．2 T1／T2标准计算办法

4．3 T1／T2标准特点

4．4 T标准控制策略模型的建立

4．4．1 T标准控制策略的特点

4．4．2 T标准控制策略模型

4．5 算例分析

4．6 本章小结

第5章 AGC模型的程序实现

5．1 PSD-FDS仿真程序简介

5．2 PSD-FDS仿真程序计算流程简介

5．3 AGC模型执行流程

5．3．1 AGC控制区模型执行流程

5．3．2 AGC机组控制模型执行流程

5．4 AGC模型在PSD-FDS仿真程序中的实现

5．5 本章小结

第6章 AGC系统仿真研究

6．1 引言

6．2 西北电网AGC控制模式分析

6．2．1 没有AGC机组时的仿真分析

6．2．2 西北电网AGC系统控制模式仿真分析

6．3 西北电网AGC与热稳极限问题分析

6．3．1 无计划负荷曲线的AGC功率调节

6．3．2 AGC控制区控制模式选择及仿真

6．3．3 各AGC控制模式对比分析

6．4 AGC仿真分析总结

第7章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢