基于多代理的风电集群接入电网无功电压控制策略研究

【摘要】：随着风力发电的规模化和集群化开发,风电的间歇性和随机性将造成电网电压频繁波动,在薄弱的系统接入点,甚至可能引发电压稳定性问题。因此,研究风电集群接入电网的无功电压控制策略具有重要的现实意义。 本文首先分析了风电集群接入电网无功电压控制的研究现状、特殊性和存在的问题。研究了多代理技术在无功电压控制方面的应用,指出基于多代理的无功协调控制技术在解决传统电压控制策略计算维数灾和分散控制难以协调上是具有优势的。建立了三种主流风电机组和风电场的稳态数学模型,并分析了它们的无功电压特性。在此基础上研究了风电集群接入点及区域电网的无功电压特性。针对现有的无功电压控制措施都是以风电场出口电压(PCC)进行风电机组的无功电压控制,而没有综合考虑对接入电网侧重要中枢节点电压的影响。提出一种基于多代理技术(MAS)和无功电压灵敏度算法的风电集群接入电网两级无功电压控制策略。该策略利用无功电压灵敏度信息,使风电集群接入电网中的各区域电网、区域电网中的各地区电网具备Agent智能、分散协调控制的特征,从而使接入电网的电压保持在合理水平。最后本文以甘肃河西电网为例,验证了所提出的无功电压协调控制策略的可行性和有效性。 【关键词】：风电集群 多代理技术 无功电压灵敏度 无功电压控制
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 风电集群接入电网无功电压控制的意义10
• 1.2 国内外研究现状10-17
• 1.2.1 无功电压控制模式研究11-14
• 1.2.2 无功电压控制措施研究14-16
• 1.2.3 风电集群接入电网无功电压控制的特殊性和存在的问题16-17
• 1.3 本文的主要研究工作17-18
• 第2章 多代理技术及应用18-29
• 2.1 Agent的概念及其特征18-21
• 2.1.1 Agent的定义18-19
• 2.1.2 Agent的特征19-20
• 2.1.3 Agent的分类20-21
• 2.2 多Agent系统21-23
• 2.2.1 多Agent的定义21
• 2.2.2 组织结构21-23
• 2.3 多Agent在电力系统中的应用23-26
• 2.3.1 短期负荷预测23-24
• 2.3.2 基于安全约束的最优潮流计算24-25
• 2.3.3 动态电力系统故障定位25
• 2.3.4 多Agent技术在电网调控中心的应用25-26
• 2.4 多Agent技术在无功电压控制中的应用26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 风电集群接入电网无功电压运行特性29-47
• 3.1 风电机组无功电压运行特性分析29-34
• 3.1.1 鼠笼式风电机组无功电压特性分析29-31
• 3.1.2 双馈式风电机组无功电压特性分析31-33
• 3.1.3 永磁直驱风电机组无功电压特性分析33-34
• 3.2 风电场无功电压特性分析34-42
• 3.2.1 风电场稳态数学模型34-36
• 3.2.2 风电波动时风电场无功损耗特性36-38
• 3.2.3 风电场接入点无功电压特性分析38-42
• 3.3 风电集群接入点及区域电网无功电压特性分析42-46
• 3.3.1 风电集群概况42
• 3.3.2 风电集群接入点无功电压特性分析42-44
• 3.3.3 不同风电出力水平时区域电网无功电压特性44-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 基于多代理的风电集群接入电网无功协调控制策略研究47-56
• 4.1 多代理智能控制框架47-48
• 4.2 无功电压灵敏度算法研究48-50
• 4.2.1 无功电压灵敏度系数的计算49
• 4.2.2 基于无功电压灵敏度的智能控制算法49-50
• 4.3 基于多代理的风电集群接入电网无功协调控制策略50-55
• 4.3.1 区域级控制策略50-52
• 4.3.2 地区级控制策略52-54
• 4.3.3 基于多代理的风电集群接入电网无功协调控制策略54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 甘肃河西电网无功控制仿真计算分析56-65
• 5.1 甘肃河西电网无功特性简介56-57
• 5.2 河西电网基于多Agent的无功控制策略57-61
• 5.2.1 河西电网Agent的设置57-58
• 5.2.2 河西电网区域级无功控制策略58-60
• 5.2.3 河西电网地区级无功控制策略60-61
• 5.3 基于多代理的风电集群接入河西电网电压控制仿真计算61-64
• 5.3.1 风电小出力无功电压控制仿真61-62
• 5.3.2 风电大出力无功电压控制仿真62-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第6章 结论和展望65-66
• 6.1 总结65
• 6.2 研究展望65-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果70-71
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作71-72
• 致谢72

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