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分布式发电接入技术与无功潮流优化方法的研究

作　者: 孙永翠
导　师: 张福民
学　校: 河北工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 分布式发电 AGC控制系统 AVC控制系统 无功优化
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


能源短缺，电力供应不足已成为目前的一大难题，因此，开发新能源、利用新能源就成为解决能源问题的有效途径，尤其在电力行业，应用可再生能源发电成为解决电力供不应求的关键，分布式发电技术应运而生。但是大规模分布式发电接入电网后改变了电网原来辐射式的潮流分布方式，又由于分布式电源主要依靠自然资源发电，使其发电出力具有随机性与波动性等特点，严重影响了电网安全经济运行。本文针对分布式发电接入电网后系统频率和电压稳定性及无功优化问题进行深入研究，在传统AGC、AVC控制系统的基础上进行改进。在ACE计算模型中加入分布式发电实际出力与预测发电出力的偏差和传统发电机组实际出力与计划出力的偏差，采用模糊PI控制来调节发电机组出力保持系统频率稳定。在系统进行分区过程中将随风速波动的出力情况进行离散化，分为n个场景，按照出现概率最高的场景进行模糊聚类分区，然后利用模糊逻辑控制对发电机励磁及无功补偿设备进行调节，使系统电压保持在稳定范围内。在系统频率、电压都保持稳定的前提下，再对系统的经济运行进行控制，即无功优化，以网损最小和电压偏移最小为优化目标，应用粒子群算法进行优化，得出优化结果。本文第五章在Matlab/Simulink仿真环境下对文章中提出的控制策略进行仿真验证。结果表明：在含有分布式发电接入电网的电力系统中应用改进后的AGC、AVC控制系统使系统频率和电压波动范围更小，优化更合理，运行更稳定。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-14
  §1-1 课题研究背景及意义  8-10
    1-1-1 分布式发电事业背景  8-9
    1-1-2 国内外分布式发电发展与现状  9-10
  §1-2 分布式发电并网及无功优化问题  10-13
    1-2-1 分布式发电并网对电力系统的影响  10-11
    1-2-2 无功功率对分布式发电并网的影响  11-12
    1-2-3 分布式发电无功潮流优化的必要性  12-13
  §1-3 本文的研究内容与方案  13-14
第二章 分布式发电系统及接入技术  14-22
  §2-1 分布式发电系统  14-15
  §2-2 分布式发电接入技术  15-18
    2-2-1 分布式发电接入电网的作用  15-16
    2-2-2 分布式发电接入电网的基本要求  16-18
  §2-3 分布式发电接入电网的工作原理及数学模型  18-21
    2-3-1 分布式发电接入电网的工作原理  18-19
    2-3-2 分布式发电接入电网的数学模型  19-21
  §2-4 本章小结  21-22
第三章 分布式发电接入电网频率稳定及有功潮流控制方法  22-34
  §3-1 电力系统频率稳定及有功潮流控制方法  22-27
    3-1-1 电力系统频率稳定与有功潮流的关系  22-23
    3-1-2 电力系统自动调频方法  23-27
  §3-2 分布式发电接入电网 AGC 控制原理  27-30
    3-2-1 分布式发电输出功率特性  27-28
    3-2-2 计及分布式发电的 AGC 模型  28-30
  §3-3 分布式发电接入电网 AGC 控制策略  30-33
    3-3-1 模糊 PI 控制概述  30-31
    3-3-2 计及分布式发电的 AGC 系统模糊 PI 控制  31-33
  §3-4 本章小结  33-34
第四章 分布式发电接入电网电压稳定及无功优化控制  34-51
  §4-1 电力系统电压稳定及无功优化方法  34-37
    4-1-1 电力系统电压稳定控制及无功优化意义  34
    4-1-2 电力系统电压稳定与无功潮流的关系  34-36
    4-1-3 电力系统电压无功优化方法  36-37
  §4-2 分布式发电接入电网 AVC 控制原理  37-46
    4-2-1 分布式发电接入电网 AVC 控制分区方法  37-41
    4-2-2 分布式发电接入电网 AVC 控制引导节点选择  41-43
    4-2-3 分布式发电接入电网 AVC 控制原理  43-46
  §4-3 以无功优化为目标的分布式发电系统  46-50
    4-3-1 分布式发电接入电网无功功率特性  46-47
    4-3-2 分布式发电接入电网无功优化控制原理  47-50
  §4-4 本章小结  50-51
第五章 分布式发电接入电网 AGC 及 AVC 系统仿真分析  51-59
  §5-1 分布式发电接入电网频率稳定性仿真分析  51-54
  §5-2 分布式发电接入电网电压稳定性仿真分析  54-57
  §5-3 分布式发电接入电网无功优化仿真分析  57-58
  §5-4 本章小结  58-59
第六章 全文总结  59-60
参考文献  60-62
附录A  62-64
致谢  64

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化
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