我国电网有功平衡控制性能评价方法的理论研究

发布时间：2020-08-26 18:40

【摘要】：我国电网现行有功平衡控制性能评价方法,借鉴了北美电网的相关评价指标和形式。我国电网在网架结构、运行原则及有功平衡控制要求等方面与北美电网不同,这使得现行评价方法的理论依据有待完善。另一方面,现阶段我国电网特高压交直流混联、新能源大规模并网改变了有功平衡控制的理念和方式,这使得现行评价方法的适用性有所下降。鉴于此,有必要设计具有坚实理论基础且满足我国电网实际需求的评价方法。本文旨在提出一种以保证电网整体可靠运行为目的的有功平衡控制性能评价方法,并充分考虑特高压交直流混联和新能源大规模并网的影响。在理论研究层面,根据电网运行相关的国家标准文件,明确了评价方法的适用范围:正常运行和I类扰动情况;基于电网可靠性相关理论,从供电质量和数量两个方面探索了保证全网正常供电的有功平衡控制要求:保证供电质量的控制要求,保证供电数量的安全性和充裕性要求。基于电能质量相关的国家标准文件,将第一项要求落实为保证长期频率质量;基于电网运行相关的国家标准文件,将后两项要求落实为保证I类扰动发生时不触发低频减载和高频切机等安稳控制措施,通过频率控制和事故备用控制实现。按照“公平分配”的原则将全网有功平衡控制要求,转化为TBC(联络线功率频率偏差控制)模式下各控制区的评价要求,进而得到三项评价指标:长期评价指标,安全性评价指标和充裕性评价指标。第一项指标旨在反映ACE(区域控制偏差)的长期控制效果;后两项指标区分正常运行和I类扰动情况,分别反映ACE和事故备用的短期控制效果。针对电网特高压互联给有功平衡控制带来的影响,提出了区域网通过特高压交流和直流互联的情况下,国调-分调-省调分别宜采用“FFC(定频率控制)-FFC-(n+1)TBC模式”和“FFC-TBC-(n+1)TBC模式”;论述了协同控制理念取代传统“地区自治”理念的必要性,设计了三种有助于新能源广域消纳的协同控制方式。基于“统一调度,分级管理”的电网运行原则,提出三层级评价结构,将分调和省调均作为被评价的对象,并完善了不同互联情况及协同控制方式下的评价指标。为实施本文评价方法,结合模糊控制逻辑和动态门槛系数,设计了兼顾频率质量和运行安全的AGC(自动发电控制)策略。算例结果表明:本文评价方法与国内外现行方法相比,能够在引导控制区满足电网整体可靠运行要求的前提下,减少AGC机组的调节次数,且对区域控制行为的评价结果更加合理。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM732
【图文】：

）互联电网中的有功平衡控制逡逑着电网的迅速发展，从前彼此独立的电网通过交流或直流联络线实现电气上成互联电网。电网广泛互联使得有功平衡控制问题变得复杂化。将组成互联网称为控制区，控制区独立运行时期，频率直接反映本区的有功平衡情况。节责任明确，依据频率的波动采取相应的控制措施即可。但在电网互联之后，只反映本区域的有功平衡情况，而是所有区域的负荷和发电共同作用的结果。调频的实质是机组和负荷的功频特性发挥作用，因此只要电网中出现频差，于哪个区域的扰动，所有并网的机组都会自发进行一次调频，并通过联络线功率。但为了保障频率质量．还n

本文编号：2805548