电力系统频率动态特性与一次调频控制

【摘要】本文旨在对电力系统的频率动态特性和一次调频控制对系统的安全稳定运行的影响问题进行深入的研究分析,使得复杂电力系统中的一次调频容量得到合理的配置和不同类型发电机组的一次调频容量得到合理的分配,更好的为系统改善供电质量。本文首先介绍电力系统的频率特性,着重分析电力系统中的静态频率特性和动态频率特性,对频率的动态变化过程进行仿真计算,分析简单电力系统中频率动态变化的影响因素；然后介绍电力系统的一次调频原理和系统动态模型的各元件的分析模型,对不同类型的发电机组参与系统频率一次调节特性进行研究分析；最后根据不同类型的发电机组建立多机系统的一次调频模型,对多机系统的一次调频模型进行一次调频容量进行优化和仿真,得到合理的一次调频容量优化分配策略,分析不同类型发电机组在参与频率一次调节过程中的优点和缺点,总结出多机系统的一次调频的特性。单机系统的频率动态变化过程是假设在发电机组之间的联系是紧密的基础上来分析的,通过推导其单机模型的频率动态变化的公式可以获得其动态频率变化曲线是一条固定时间常数衰减的指数曲线。多机系统的频率动态变化过程主要表现为系统产生不平衡功率时,各个不同地理位置的节点频率会因为扰动和各在线机组的调节发生一个不同的动态变化过程。简单的电力系统是通过迭代计算得到频率的动态变化曲线,得到的仿真曲线再进行简单电力系统有功功率缺额的大小、负荷频率特性、系统惯性时间常数等对系统频率动态变化过程的影响分析。不同类型发电机组参与系统频率的一次调频特性分析,主要是在介绍系统一次调频原理及作用的情况下,根据系统中的发电机、调速系统、负荷和网络结构等系统元件推导的模型,利用Matlab的动态仿真平台构建三九节点的系统进行分析研究,区别火电机组和水电机组参与系统频率一次调节的前提下,对涉及不同节点、不同容量规模和不同运行方式下的频率一次调节动态响应过程进行仿真分析。考虑不同类型发电机组参与系统频率一次调频容量优化问题可以描述为：在给定系统最大发电失去量和系统总的一次调频容量的条件下,在满足系统运行约束的情况下,通过改进粒子群优化算法对一次调频容量在各机组间的分配进行优化,从而使整个系统的频率变化过程的调频综合性能指标最优。另一方面通过多机系统的一次调频模型的仿真,给定频率偏差的情况下对系统的最大承受负荷扰动的能力进行对比分析及其合理的一次调频容量配置优化。复杂电力系统中有必要分析多种类的发电机组参与电网频率一次调节的特性,同时合理的协调各发电机组参与系统频率一次调节的一次调频容量对于提高电力系统频率安全稳定运行成为了关键性问题,合理的优化一次调频容量分配及其配置不但能够减少系统能源的损失,而且能够更好的改善电能质量,提高整个系统的安全稳定。
【作者】曾庆达；
【导师】吴杰康；
【作者基本信息】广东工业大学，电气工程，2014，硕士
【关键词】多机电力系统；频率动态特性；频率一次调节；一次调频容量；粒子群优化算法；

【参考文献】
[1]高飞.金红石相TiO_2薄膜/ZnO纳米线复合材料的制备及其光电催化性能研究[D].上海大学,应用化学,2013,硕士.
[2]赵健,刘振生,孙光伟,于广水,胡文彬.室温硫化硅橡胶/石墨烯复合材料的制备与性能[J].特种橡胶制品,2013,06:5-10.
[3]薛景瑄.广义点变换法用于研究非线性脉冲系统[J].自动化学报,1964,02:61-70.
[4]王录强.J公司BLUE AIR品牌营销策略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[5]卢金燕,徐德,覃政科,王鹏,任超.基于多传感器的大口径器件自动对准策略[J].自动化学报.
[6]姜巍.组蛋白去乙酰化酶1、8在肺泡Ⅱ型上皮细胞间质转化中的表达及意义[D].大理学院,外科学,2013,硕士.
[7]李丁.硅纳米晶电致发光增强研究[D].复旦大学,光学,2012,硕士.
[8]李凌君.PTD4-Apoptin对不同分化程度胃癌细胞系的抑制效应研究[D].华中科技大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[9]吴芳.吉林省农机购置补贴政策的绩效评价[D].吉林大学,农业经济管理,2013,硕士.
[10]谢轲.岩溶隧道底板安全厚度及稳健性研究[D].成都理工大学,地质工程,2013,硕士.
[11]梁良.上海警察心身耗竭及其影响因素研究[D].华东师范大学,应用心理学,2004,硕士.
[12]王小丽.IL6、IL10和KIF1B单核苷酸多态性与原发性肝癌遗传易感性的关联研究[D].广东药学院,流行病与卫生统计学,2013,硕士.
[13]关秀杰.褐飞虱不同致害性种群DNA多态性及TN1种群标记[D].中国农业科学院,农业昆虫与害虫防治,2004,硕士.
[14]李大勇.柱塞泵状态监测与故障诊断的研究[D].华北电力大学（河北）,动力工程,2004,硕士.
[15]罗春霞.杜预《春秋经传集解》义训研究[D].西南大学,汉语言文字学,2014,硕士.
[16]蒋伟.军队信息网的网络安全体系结构研究与设计[D].湖南大学,计算机技术,2011,硕士.
[17]李力.小学校园危机管理策略研究[D].西南交通大学,行政管理,2014,硕士.
[18]李梅.农村人民公社化运动的成因及影响研究[D].中共陕西省委党校,中共党史,2014,硕士.
[19]李月国,邱振民.TSH512/TSH511红外HiFi立体声发射/接收器[J].世界电子元器件.2002(11)
[20]钟定国,卢丹.家长式领导行为对员工工作投入的影响作用—基于领导成员交换的中介作用[J].西安工业大学学报,2014,01:57-63.
[21]傅金海.叠合错洞RC抗震墙力学性能研究[D].西安建筑科技大学,工程力学,2013,硕士.
[22]陈磊.环瓜氨酸肽抗体、CD4~+CD25~+调节性T细胞与类风湿性关节炎骨关节侵蚀的相关性研究[D].青岛大学,免疫学,2012,硕士.
[23]张继永.基于突发事件的供应链风险预防策略研究[D].北京交通大学,物流管理与工程,2013,硕士.
[24]张青龙,金宁人,杨健,张清义,张建庭.2-羟基-4-(5,6-二硝基-1H-苯并[2,3-d]咪唑-2-基)苯甲酸甲酯的合成探索[J].化工进展,2014,03:744-748+757.
[25]郑毅.城乡一体化视角下盘锦市域城镇空间结构重组研究[D].沈阳建筑大学,城市规划与设计,2012,硕士.
[26]孙亮亮.《联合国国际合同使用电子通信公约》下贸易惯例问题研究[D].厦门大学,法律,2014,硕士.
[27]郭婷.马尔尼菲青霉酵母细胞黑素的分离纯化及理化性质的分析[D].广西医科大学,皮肤性病学,2013,硕士.
[28]姚占阔.“同城化”导向下铜川中心城区空间格局构建及规划策略研究[D].西安建筑科技大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[29]徐迎春.并联有源电力滤波器（APF）基于空间矢量的滞环控制[D].浙江大学,电力电子与电力传动,2004,硕士.
[30]孙明璇,王健,邱敏,尚超,李善勇.全光纤高速模拟信号偏振态测量系统的研究[J].光电技术应用,2015,02:17-22.
[31]王跃华.金砖国家服务贸易对经济增长影响的比较研究[D].浙江工商大学,国际商务（专业学位）,2014,硕士.
[32]吉庆.狄兰·托马斯诗歌中的“双向运动”[D].黑龙江大学,比较文学与世界文学,2013,硕士.
[33]陀泳华.降钙素基因相关肽（CGRP）对人脐静脉血管内皮细胞（HUVEC）的生物学效应及其机制研究[D].南方医科大学,创伤骨科,2012,硕士.
[34]李敏.承运人无单放货法律责任问题研究[D].郑州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[35]季世廉.基于经济附加值的CNR-CK公司绩效评估研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[36]熊继双.手机浏览器用户接受行为研究[D].华中科技大学,物流工程,2013,硕士.
[37]孙明蔚,童晓阳,刘新宇,罗孝辉,甄威,王晓茹.基于时序贝叶斯知识库的电网故障诊断软件原型系统设计[J].电力系统自动化,2014,21:77-83.
[38]白晓燕.LGR8在雌二醇致小鼠隐睾症的表达[D].遵义医学院,卫生毒理学,2013,硕士.
[39]蒋缨,强海涛.数据挖掘在商业银行中的应用趋势分析[J].甘肃社会科学,2003,05:78-80.
[40]鲁永平.3G时代新疆联通销售渠道策略研究[D].新疆大学,工商管理,2013,硕士.
[41]李冬晗.钢混结构的剪力墙连梁截断式金属阻尼器设计与抗震分析[D].大连理工大学,结构工程,2013,硕士.
[42]黄迎春,李新光,路铁桩,张石,张平.铝酸钠溶液成分浓度在线测定系统数学模型的建立与求解[J].控制与决策,2004,01:111-113.
[43]马兴彬.血清瘦素及受体基因Gln223Arg多态性与胃食管反流病的相关性[D].山东大学,内科学,2013,硕士.
[44]李国婷.“空前严重的资本主义世界经济危机”教学课件设计[D].东北师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[45]李明媛.重庆市产业结构调整对促进就业的影响研究[D].西南大学,区域经济学,2013,硕士.
[46]杨旭艳.遥感图像信息容量的不确定性研究[D].西北大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[47]乐黎黎.TD-SCDMA直放站数字中频模块的研究和设计[D].浙江工业大学,2008.
[48]洪逸倩.平行文本和技术写作对专业翻译实践的作用[D].上海外国语大学,翻译,2012,硕士.
[49]朱陈辉.COX-2和Heparanase-1在肾上腺肿瘤中的表达及临床意义[D].南方医科大学,泌尿外科,2012,硕士.
[50]李聪.新农村建设背景下的农村基层党组织创新能力研究[D].吉林大学,农业推广,2012,硕士.