交直流输电与AGC的协调控制问题研究

作     者：李金文 

作者单位：东南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：戴先中;张凯锋

授予年度：2016年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：交直流输电 AGC 协调控制 上层调度 PROP 

摘      要：与传统的交流输电相比,直流输电因其具有快速可控性和适用于远距离、大容量输电的特征而广泛运用于电网之中。为了结合直流输电与交流输电各自的优势,交直流输电系统已逐渐投入运行。自动发电控制(Automatic Generation Control, AGC)作为维持系统频率稳定的有效手段,普遍存在于互联电网之中。为了充分利用直流输电的快速可控性以提升AGC的控制性能,研究交直流输电与AGC的协调控制问题显得尤为重要。针对交直流输电与AGC的协调控制问题,本文的主要研究内容与成果如下：1、讨论分析了高压直流输电(High Voltage Direct Current, HVDC)参与一次调频的方法。当直流输电参与一次调频的区域频率偏差超过阈值时,便启动直流参与一次调频。让参与调频区域的频率偏差通过比例环节,将其输出作为HVDC功率调制的偏差信号,与功率的参考值累加生成总的功率信号。最后,通过仿真验证了该模式的有效性。2、提出了HVDC辅助二次调频模式。当区域发生扰动后,HVDC参与一次调频结束后再参与扰动区域的二次调频。扰动区域的AGC将部分指令下发给HVDC,也就是通过HVDC过渡到其他区域,从而实现各区域共同承担某一区域的负荷扰动。针对该模式建立了相应的模型、分析了相应的协调策略。此外,在该控制模式下,对是否将直流传输功率的变化量提前通知各区域进行了探讨,并通过仿真表明,提前通知情况下的HVDC辅助二次调频模式效果更好。3、为了能够让HVDC兼顾多个区域,提出了一种HVDC归属上层调度的协调控制模式。上层协调控制器综合考虑各区域的不平衡量,给HVDC下发功率偏差指令,将直流的功率偏差指令提前通知各区域,以提高其响应速度。同时,为了配合直流上层控制器的协调效果,研究并确定了各区域的AGC采用等可调容量比例模式(PROP)来分配指令。最后,通过仿真比较各模式在不同情况下的效果,综合分析并得出结论：直流归属上层调度的AGC协调控制模式下不仅能保证各机组的出力改变的同步性,还能在一定程度上改善系统的动态性能,适用于更多的情况。