发电机组一次、二次调节动作协调的研究

论文摘要

大电网之间的互联是世界各国电网发展的必然趋势。一、二次调频是互联电网中针对分钟级负荷波动的有功频率调整的措施,对维持发电和负荷的平衡起着关键的作用。由控制性能评价标准评价和约束各控制区域的调节能力,以维持电网频率的稳定性。由于CPS标准的引进,区域注重一次调节的引入,电厂开始重视一、二次调频的协作调节。目前我国大多数机组已经进行了数字电液控制系统(DEH)的改造,提高了机组一次调频的性能,并且留有机炉协调(CCS)、自动调度(AGC)等自动化系统的接口,使得以前很难实现的机炉协调控制系统能很方便的实现,AGC功能也能很方便的投入。但是由于一、二次调频在控制目标、控制方式和响应时间上均有较大差异,在一些情况下二者会出现调节上的矛盾,一、二次调节的正常作用不能有效地发挥,导致发电与负荷不匹配,标准的考核不合格,甚至危害系统的稳定运行。为了解决上述问题,有必要对一、二次调频的物理过程进行研究,分析问题出现的原因,找出切实可行的办法加以解决,使得一、二次调频能够更加协调的完成调频任务,保证电网能够安全平稳地运行。本文以频率一、二次调节的物理过程分析为基础,通过对两者特点的比较,进一步分析了一、二次调频过程中出现调节矛盾的原因,针对这些矛盾,并结合电网的实际运行情况,提出了两套一、二次调频的改进控制策略,层层深入,采用MATLAB仿真系统对策略进行多次对比模拟,同时用统计分析系统SAS对模拟结果进行了基本的数理统计分析,又用CPS标准对结果进行考核,并依此得出改进控制策略后电网运行状况的结论。这些结论验证了改进控制策略的良好性,相关指标考核的合格性,使得一、二次调频中的矛盾基本解决,使它们协调配合,提高了电网运行的质量。本课题的研究,不仅可以清楚地了解一、二次调频的物理过程,而且揭示了它们在调频过程中出现的种种矛盾,更重要的是提出了两套解决问题的策略,为电网运行的安全稳定奠定了坚实的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 互联电网的频率调整
• 1.2 控制性能评价标准对一、二次调频的影响
• 1.3 研究一、二次调频配合的必要性
• 1.4 本文所做工作
• 2 一、二次调频的物理过程分析
• 2.1 一次调频的物理过程分析
• 2.1.1 一次调频的控制目标及控制信号来源
• 2.1.2 一次调频的工作过程
• 2.1.3 一次调频设备的技术特点
• 2.1.4 一次调频的技术指标
• 2.2 二次调频的物理过程分析
• 2.2.1 二次调频的控制目标及控制信号来源
• 2.2.2 二次调频的工作过程
• 2.2.3 二次调频的技术特点
• 2.2.4 二次调频的技术指标
• 2.3 一次、二次调频特点的对比
• 3 一、二次调频过程中的矛盾问题分析
• 3.1 二次调频功率闭环对一次调频的影响
• 3.2 一、二次调频的反向调节
• 4 一、二次调频过程矛盾的解决方案
• 4.1 二次调频即时中止策略
• 4.2 二次调频命令更改策略
• 5 算例分析
• 5.1 二次调频即时中止策略
• 5.2 二次调频命令更改策略
• 5.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 策略二中不同时间T的频率偏差拟合曲线
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢