基于模型预测控制的光热-光伏系统多时间尺度无功优化控制策略研究

针对光热-光伏系统无功控制问题,提出一种基于模型预测控制MPC(Model Predictive Control)的多时间尺度无功优化控制策略。在日前优化同步发电机与光伏逆变器无功出力的基础上,日内采用基于MPC的滚动优化及反馈校正控制思路,利用动态无功补偿设备控制母线电压。通过基于灵敏度的电压预测模型,预测未来多个时刻电压运行状态。在此基础上,以未来多个时刻预测电压控制偏差最小为优化目标,建立日内滚动优化模型,得到动态无功补偿设备的无功控制计划,并通过电压控制偏差反馈校正,完成日内无功电压的模型预测控制。以中国敦煌地区光热电站与光伏电站所组成联合发电系统为仿真算例,通过与传统多时间尺度无功优化控制策略对比,验证该控制策略在提高系统汇集母线电压和光热、光伏电站PCC母线电压的稳定性的可行性与有效性。

计及控制时间窗内功率波动的风电场群无功电压分层优化控制

针对因风电场群的无功电压控制指令周期远大于风电场内有功无功控制周期而造成的场群电压控制指令没有考虑控制周期内有功出力波动带来的节点电压变化的问题,提出一种考虑控制时间窗内电压波动的大规模风电场群无功电压优化控制策略。区域场群控制层采用模型预测控制技术,通过对控制窗内风电出力的动态预测,求取控制窗内从当前至未来多个时刻的中枢点电压偏差和总网损的最优无功控制向量,然后对各风场下达当前无功控制指令。各风场进行自主优化跟踪。通过实时滚动优化,达到总体优化控制效果。在RT-Lab仿真平台上建立由9个大型风电场组成的场群模型,验证了所提出的控制策略比常规优化控制有更好的全局电压优化控制效果,可降低由于风电波动而产生的无功电压事故的风险。

含负荷不平衡补偿的SVC复合控制方法研究

该文提出了一种通过加装带滤波器的静止无功补偿器(SVC),使负序引起的不平衡功率和谐波功率流入SVC,最终达到平衡系统目的的方法;提出基于前馈-反馈复合控制的SVC不平衡负荷补偿方法,将电压闭环控制与三相不平衡控制相结合、功率因数闭环控制与三相不平衡控制相结合,以达到适应各种工况的需求。最后,该文在SVC相关理论研究的基础上搭建了仿真模型,仿真结果表明该文提出控制方法的正确性和可行性。

考虑电压稳定约束的电力系统无功规划

提出一种考虑电网静态电压稳定约束的无功规划模型,采用基于预测-校正的原对偶内点算法进行求解,使系统在配置最小无功补偿容量的条件下满足安全裕度要求,并在多个IEEE标准系统和国内某个大型电网上验证了所提规划方案的合理性。结果表明,该方法具有较好的计算速度和收敛性。

基于PFC预测的燃煤机组脱硫优化控制

以粒子群算法为基础,针对浆液pH、浆液体积流量和脱硫系统负荷等参数辨识得到适用于石灰石-石膏湿法脱硫系统的多输入双输出模型。通过前馈-反馈复合控制消除干扰变量的影响,并结合预测函数(PFC)和模糊反馈校正设计出应用于脱硫系统的预测模糊控制器(PFPID)。结果表明:该控制方式可将浆液pH维持在5.6左右,并使出口SO2质量浓度低于30 mg/m3,为控制方法的改进提供了理论依据。

风电无功-电压控制系统的研究

阐述了在无功调节量计算中引入风功率预测系统数据,以提高风电无功-电压控制的精度、响应速度及可靠性,并介绍了基于该原理的风电AVC系统构成及软件结构。

磁约束聚变装置TCR型SVC系统优化与实现

研究磁约束聚变装置TCR型SVC系统对区域供电网络稳定运行、未来聚变电站建设具有重要意义。针对传统补偿及滤波方法运用在聚变领域存在响应时间长、滤波补偿精度低的问题,本文对滤波支路、相控电抗器和晶闸管阀相关参数进行了优化和设计,并重点针对负荷特殊性提出了无功预测-电压反馈复合控制方法。相关实验表明EAST无功补偿及滤波系统Ⅱ期工程响应、补偿及滤波性能达到良好的效果。