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太阳能学报 2023年第10期44卷 329-338页

作者：陈帝伊董文辉袁艺晨许贝贝西北农林科技大学水利水电科学研究院咸阳712100 中国电建集团西北勘测设计研究院西安710065

为实现复杂风速环境下电网功率与频率快速维持平稳状态的目的,提出一种基于轻量级感知网络的深度强化学习算法。该算法在深度确定性策略梯度算法基础上,设计电网频率变化与功率波动幅值为奖励函数,用于获取突变风速与高斯白噪声风速环... 详细信息

为实现复杂风速环境下电网功率与频率快速维持平稳状态的目的,提出一种基于轻量级感知网络的深度强化学习算法。该算法在深度确定性策略梯度算法基础上,设计电网频率变化与功率波动幅值为奖励函数,用于获取突变风速与高斯白噪声风速环境下的最优控制策略,并引入一种具有感知能力的轻量级深度神经网络,利用其延后降采样操作和压缩特性进一步提升算法响应速度。最后,以某风水互补发电系统为例,对比传统PID控制与深度确定性策略梯度算法和轻量级网络强化学习算法控制效果,表明智能算法使功率响应速度提升了30%,频率响应速度提升47%,具有更强的鲁棒性和适应性。

关键词：深度强化学习深度神经网络电能质量风水互补发电系统智能控制

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风水互补发电系统的电能质量与稳定性研究

风水互补发电系统的电能质量与稳定性研究

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作者：刘静西北农林科技大学

学位级别：硕士

风电受不可控、随机波动风速的影响,电能质量通常较差。随着并网容量不断增加,风电在电网中的渗透率日益提高,从而对电网的安全稳定运行带来严峻挑战。水电作为目前电力系统中技术最成熟的清洁能源,具有灵活的调节能力和稳定的供电质量... 详细信息

风电受不可控、随机波动风速的影响,电能质量通常较差。随着并网容量不断增加,风电在电网中的渗透率日益提高,从而对电网的安全稳定运行带来严峻挑战。水电作为目前电力系统中技术最成熟的清洁能源,具有灵活的调节能力和稳定的供电质量,风水互补发电是解决目前风电发展问题的有效途径。然而目前水电的实际运行与控制仍以承担传统电力系统发电任务为主,风水互补发电系统的研究多集中在优化调度和协调控制上。风水互补系统的电能质量是反映系统互补特性的关键指标,水力发电机组的稳定性是互补系统安全可靠运行的重要保障。因此非常有必要研究在风水互补发电系统框架下互补系统的电能质量与水力发电机组的稳定性。论文主要安排如下:(1)随机扰动下水力发电机组并网稳定性。为探究水电机组在并入新能源电力系统过程中的瞬态稳定性,建立开机并网过程中水轮机调节系统非线性模型。建模过程中,小波动工况下传递系数被描述为随时间衰减震荡逐渐趋于定值的动态传递系数,同时考虑随机扰动对水头的影响,对水头引入了随机因素。通过数值模拟和计算处理,分析了水轮发电机组在开机过程中的转速规律,以及水头在不同随机强度下对水力发电机组并网稳定性的影响,最后研究了在随机扰动下不同系统参数对水力发电机组并网稳定性的影响。(2)风水互补发电系统建模。以秒为时间尺度,利用模块化建模方法建立精细的风力发电系统和水力发电系统模型,并与IEEE 9节点模型耦合,建立风水互补发电系统模型,并通过Matlab/Simulink数值仿真与已有文献结论对比进行模型验证。(3)风水互补发电系统的电能质量研究。基于建立的风水互补发电系统模型,分析了不同风水容量配比和不同风速对风电、水电和互补发电系统功率、频率和电压质量的影响;针对电力系统电能质量标准制定电能质量评估指标,定量评价了风水配比对互补发电系统有功功率、频率和电压的影响;考虑到电力系统暂态电能质量问题中电压跌落的频发性,研究了电力系统电压跌落幅值和跌落持续时间对互补发电系统电能质量稳定性的影响规律。(4)风水互补发电系统下水电机组轴系稳定性研究。从水力发电系统稳定性角度出发,建立了水力发电机组轴系数学模型,并将其与风水互补发电系统模型耦合;考虑风速的随机性与波动性对轴系的影响,选取六种典型风速,探究轴系发电机转子和水轮机转轮的振动特征;进一步探究风水容量配比对轴系的影响,分析发电机转子、水轮机转轮以及整个轴系的动力学演化规律。

关键词：水力发电机组风水互补发电系统互补特性电能质量稳定性

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风水互补发电系统的电能质量与稳定性研究

风水互补发电系统的电能质量与稳定性研究

引用

作者：高帅长春工程学院

学位级别：硕士

风水互补发电系统是一种将风能发电和水能发电相结合的可再生能源发电系统,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。风力发电是利用风能产生电力的技术,通过风能转动风轮驱动发电机产生电能。然而,天气和地理环境的不可控因素,风力发电系统存... 详细信息

风水互补发电系统是一种将风能发电和水能发电相结合的可再生能源发电系统,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。风力发电是利用风能产生电力的技术,通过风能转动风轮驱动发电机产生电能。然而,天气和地理环境的不可控因素,风力发电系统存在着一定的不稳定性和不可靠性,风水互补发电系统在电能质量和稳定性方面面临一些挑战。因此,本研究通过对该系统进行数学模型的建立和仿真分析,以探讨风水互补发电系统并网的电能质量和稳定性影响。本论文首先对风水互补发电系统相关的基本概念进行研究。电能质量是衡量电力系统稳定性和可靠性的关键指标。根据对风水互补发电系统的分析,电能质量在该系统中容易受到风能波动的影响,从而导致电能波动和电压不稳定等问题。本论文还对风水互补发电系统的稳定性进行了研究。稳定性是一个系统的重要性能指标,对于确保电力系统的可靠供电具有重要意义。系统的稳定性主要受到发电机组、负荷、电网网络和运行方式的影响。基于上述研究,建立了风水互补发电系统的双馈风力发电机组、水轮发电机组以及基于IEEE9电力系统建立的风水互补发电系统的数学模型,并利用该模型的仿真研究风水互补发电系统对电能质量和稳定性的影响。实验结果表明,风力发电和水力发电的容量配比、负载突变和水轮机组的控制方式均对电网电压、频率有影响。本论文通过对风水互补发电系统的电能质量和稳定性进行研究,研究成果对于进一步推动风水互补发电系统的应用和发展具有一定的指导作用,对于促进可再生能源的利用和电力供应的可靠性具有重要意义。

关键词：风水互补发电系统电能质量稳定性控制方式电力供应

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