含抽水蓄能电站的电网负荷频率控制系统研究-控制科学与工程专业论文.docxVIP

上海交通大学硕士学位论文摘要 上海交通大学硕士学位论文 摘要 万方数据 万方数据 含抽水蓄能电站的电网负荷频率控制系统研究 摘 要 随着电网规模的日益扩大，电网的运行环境也呈现出复杂化的趋 势，电网日常运行的安全性和出现扰动后的稳定性问题越来越受人们 重视。而坚强智能电网的建设，特高压联网的推进导致电网外受电电 力不断增加，大受端电网特征日益明显，增强面对突发大规模电力缺 失的紧急事故处理能力已迫在眉睫。 抽水蓄能电站是目前已在电网中应用的一种较成熟的储能技术， 对电网的日常运行起到了很大的作用。随着电网规模的扩大和运行环 境的日益复杂，抽水蓄能电站在原有作用的基础上有能力承担更大的 责任，故需要对抽水蓄能电站的运营模式进行进一步的研究。 本文立足于抽水蓄能电站，对其在电力系统日常运行中的负荷频 率控制及紧急状态下的功率支援进行了研究，所做的主要工作如下： （1）总结了传统负荷频率控制系统模型中常见的元件，建立单区 域负荷频率控制的传递函数及状态空间模型。分析了传统线性模型的 不足之处，基于对电力系统非线性环节的分析，建立了考虑非线性的 两区域再热式汽轮机组模型。 （2）对抽水蓄能电站的工作模式进行分析，区分为发电工况和抽 水工况，对应不同的工况分别建立了抽水蓄能电站的模型。结合抽水 蓄能电站及区域负荷频率控制的模型提出了含抽水蓄能电站的区域负 I 荷频率控制模型。针对该模型对不同机组设计了相应的控制器，通过 仿真研究验证了电网负荷频率控制系统中加入抽水蓄能电站后，频率 变化减小，恢复速度加快，动态特性变好。 （3）针对当前电力系统直流紧急功率支援系统的不足之处，以阶 梯式抽水蓄能电站模型为基础构建了抽水蓄能电站紧急功率支援系 统。对支援系统的启动条件，功率分配过程，退出过程进行了设计， 形成了抽水蓄能电站紧急功率支援系统的整个执行过程。通过多电站 的联合试验验证了整个系统逻辑的正确性，为抽水蓄能电站紧急功率 支援系统的实际应用打下了基础。 关键词：抽水蓄能电站，负荷频率控制，紧急功率支援，模糊控制 II 上海交通大学硕士学位论文ABS 上海交通大学硕士学位论文 ABSTRACT RESEARCH ON POWER GRID LOAD FREQUENCY CONTROL SYSTEM WITH PUMPED STORAGE POWER STATION ABSTRACT With the enlargement of the power grid scale, power grid operating environment is also showing a complex trend, the security of the power grid daily operation and the stability problem after disturbance is getting more and more attention by the people. The construction of strong smart grid and the advance of special high-voltage network lead to outside electric power of the grid increasing. The character of large receiving end grid becomes more obvious, reinforced the emergency handling capabilities facing sudden large-scale power loss is imminent. Pumped storage power station is a mature energy storage technology which has been applicated in electric network, the use of pumped storage power stations has played a great role of power grid daily operation. With the enlargement of power grid scale and operation environment is more complex, the pumped storage power station has the ability to assume more responsibility except the original role, so the operation mode of pumped storage powe