需求响应与统一潮流控制器抑制电力系统低频振荡的协同控制策略

【摘要】：随着电力系统结构日益复杂,越来越多的区域电网逐渐实现互联,如何提高电力系统稳定性、供电可靠性成为急需解决的问题。低频振荡是随着电网互联而产生的,给电网安全稳定运行带来了巨大的挑战。需求响应利用技术手段与经济措施,通过调节有功功率提升系统阻尼;而统一潮流控制器UPFC可以通过调节线路有功功率,有效抑制系统的低频振荡。本文将需求响应与UPFC相结合,并制定协同控制策略,抑制电力系统低频振荡。本文的主要研究内容如下:首先从电力系统同步发电机线性化微分方程出发,对需求响应参与抑制电力系统低频振荡所产生的附加阻尼进行分析,阐述了需求响应负荷抑制低频振荡的可行性和有效性,分析了需求响应对于电力系统的附加阻尼作用,并讨论了相关影响因素对于抑制效果的影响。接着提出了一种需求响应与UPFC抑制电力系统低频振荡的协同控制策略。在分析了 UPFC的工作方式及原理的基础上,提出了一种需求响应与UPFC相结合的控制策略,采用遗传算法对需求响应与UPFC协同控制策略的各个参数进行优化,进而得到最优控制策略。最后通过实验验证控制策略的可行性和有效性。以单机无穷大系统和四机两区域系统设计算例,分析了需求响应与UPFC协同抑制低频振荡的可行性和有效性,并验证了最优控制参数的控制效果。