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新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频控制策略研究

新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频控制策略研究

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作者：陈恳南华大学

学位级别：硕士

为了解决新能源系统弃风、弃光和频率稳定的问题,提出了基于双适应度混沌pso算法的负荷最优分配与调差时间的新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频控制策略,以保证电力系统经济、稳定、安全运行及提高新能源系统风、光能源的利用... 详细信息

为了解决新能源系统弃风、弃光和频率稳定的问题,提出了基于双适应度混沌pso算法的负荷最优分配与调差时间的新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频控制策略,以保证电力系统经济、稳定、安全运行及提高新能源系统风、光能源的利用效率和频率调控能力。主要研究内容和成果如下:1、建立了新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频模型,并研究了其频率特性、影响因素及变化规律。提出将抽水蓄能作为新能源并网的中间环节,即将风能、光能输出功率转化为抽水蓄能电站抽水量,得以最大限度的缓解弃风、弃光问题和风、光的随机性给电网带来的冲击;依据抽水蓄能机组和火电机组的结构,分析了抽水蓄能机组和火电机组工作原理,建立了数学函数模型,研究了其在工况转换时的输出功率与频率变化特性、影响因素及变化规律,为后续的研究和分析奠定了理论基础。2、提出了基于负荷最优分配与调差时间的新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频控制。以等微增率准则为基础,考虑抽水蓄能电站库容大小以及各发电机组出力的上下限对系统控制的影响,建立了水电水耗最小和火电燃料消耗最小的最优负荷分配与调差时间的新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频目标函数;引入时间权重,以达到快速调频目的。理论论证了该控制策略能达到快速、经济联合调频的目的。3、提出了基于双适应度混沌pso的新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频控制实现方法。为求解基于负荷最优分配与调差时间的新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频控制目标函数,在常规pso算法的基础上加入了混沌变量以及约束条件适应度,以提高pso算法的寻优能力,编写了基于双适应度混沌pso算法的优化程序。4、实验验证及结论。对常规pso和双适应度混沌pso的求解结果进行对比,得出了双适应度混沌pso算法在针对本研究内容的多约束多目标优化的寻优问题上更具优势的结论;根据求解结果,利用MATLAB中的Simulink功能模块搭建了基于负荷最优分配与调差时间的新能源系统抽水蓄能电站与火电机组联合调频控制仿真模型。仿真结果证明,该系统在提高新能源系统风、光能源的利用效率情况下,实现了快速、经济联合调频的目的。

关键词：抽水蓄能电站火电机组联合调频最优负荷分配双适应度混沌pso算法

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