区域协同控制下频率偏差系数的确定

摘要

随着风电的发展，其装机容量和上网容量在快速增加，电力系统不得不应对由于风电的波动性和间歇性带来的影响。在这种情形下，平衡区域越来越难以独自调控本区域的有功平衡问题。为了更好地发挥现有系统内各区域的调节能力，平衡区域采取协同控制的策略，具体分为区域合并策略、只含风电区域策略和动态调度策略。区域协同控制可在保证各区域频率稳定的前提下，提升各区域的风电消纳能力。区域之间通过不同的策略协同调控，对维持电力系统有功平衡，保证电网频率稳定起到了极大的促进作用。
　　本研究探讨了几种关于平衡区域协同控制的策略，如：区域合并的协同控制策略、风电单独控制区协同控制策略以及动态调度的协同控制策略。这些策略的目的是为了使互联电网中独立的平衡区域互相协调整合资源，以处理风电的随机波动性的问题。在电力系统二次调频中，频率偏差系数（即B系数）的大小决定着区域二次调频责任的分配，决定着区域控制偏差计算值，进而影响到自动发电控制的调节效果。电力系统频率调节责任主要依据控制性能评价标准中的频率偏差系数来分配。区域协同控制机制下，控制区域的控制责任发生了改变，如何对原有的B系数进行修正，以更好地确定控制区域的调频责任，从而维护互联电网运行控制的秩序，保证系统运行安全，是一个亟待解决的问题。本文针对三种合作策略提出新的分配调频责任（即B系数）的分配方法。证明了在区域协同控制策略下原有的B系数分配方式无法保证二次调频责任分配的公平性；进而从区域协同控制机理分析入手，深入探究电力系统二次调频责任分配的机理，提出可公平合理地分配控制区域频率控制责任的B系数确定新方法，提出了按照负荷波动方差来分配频率调节责任的B系数分配方式。最后通过三区域互联系统仿真模型来证明本文提出的方法的正确性。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题的背景和意义

1.2 研究电力系统频率偏差系数的意义

1.3 国内外频率偏差系数研究的现状及存在的问题

1.4 本文的研究内容

2 电力系统频率调节与频率偏差系数

2.1 电力系统频率调节的基本概念

2.2 电力系统的自动发电控制

2.3 电力系统频率偏差系数分析

2.4 本章小结

3 互联电力系统的区域协同控制

3.1 区域协同控制的目的

3.2 协同控制策略

3.3 本章小结

4 互联电力系统协同控制下频率偏差系数的设定

4.1 协同控制策略对电力系统频率偏差系数的影响

4.2 新策略下频率偏差系数的设定

4.3 本章小结

5 算例仿真分析

5.1 仿真系统的搭建和验真

5.2 算例仿真结果分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢