基于风量预测前馈的风电场与燃气蒸汽联合循环发电厂功率协调控制系统的研究
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摘要: 本文针对含有风力发电场与燃气蒸汽轮机联合循环电厂的区域电网功率,提出一种基于风力发电前馈+功率反馈的风力与燃气轮机发电功率协调控制系统。首先采用基于频域辨识的方法;分别利用风电场的日常运行数据,辨识出风力发电机组(WTGs)的发电过程模型;利用燃气蒸汽联合循环电厂(CCPP)在自动发电控制(AGC)工况下的运行数据,辨识出CCPP的功率控制回路模型。其方法是基于测得的运行过程输入输出的数据,对过程对象的频率响应进行估计,在此基础上用最小二乘法从幅值和相位两方面去拟合到过程对象的传递函数。然后,基于辨识到的CCPP模型,利用改进的内部模型控制(IMC)方法,设计出含WTG、CCPP互联电网功率协调控制系统中的内模PI(IMC-PI)反馈控制器;基于辨识到的CCPP及WTG模型,利用最优前馈控制器方法,设计出功率协调控制系统中的前馈控制器。通过对比研究表明,在大幅度变化的间歇风力发电影响下,采用风力发电前馈与IMCPI相结合的互联电网功率协调控制系统,能很好地平抑含风力发电、CCPP的互联电网功率波动。该方法设计的控制系统结构简单,很容易地在各种控制装置上实现。