0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何提高水电机组的控制精度和减少响应时间

tnwD_DGgrid 2017-12-01 15:33 次阅读

风电和水电是最具前景的可再生能源,风电的随机性和波动性使大规模的风电接纳成为当前电力系统面临的重要问题,而利用水电机组的调峰作用可以补偿风电输出的随机性,使水电厂和风电场能够按计划的输出。

针对水轮机的特点,利用遗传算法对水轮机的调速器参数进行整定,仿真结果表明,整定后的PID比常规PID具有更好的控制效果。水电的输出很好的对风电输出功率进行有效的补偿,减少对电网的冲击,有利于电网的长期稳定运行。

随着风力发电的持续发展,风电大规模接入电网给电力系统带来了巨大的冲击,在发电侧引入随机性明显,波动性强的不可控电源,给电力系统维持发电负荷的稳定带来挑战。风电具有了波动性与间歇性的缺点,这给电网的稳定运行以及电能质量带来了较大的影响,同时也给风电场发电和运行计划的制定带来很多困难。我国幅员辽阔,水能丰富,水电作为另一种清洁能源也广泛的应用在我国的电力结构当中。因此,风电水电协同发电是未来新能源的发展方向。

利用水电的调节能力将随机的风电转化成可以参与电力系统运行计划的电源,使水电厂和风电场向电力系统可以按照计划提供的功率的输出,这种方式称之为风电场和水电厂的协同运行(coordinatedhydropower wind power generation,CHWG)。

目前国内外已经有许多将风电与抽水蓄能水电站相结合的研究,基于成本利益效益最大化的角度,构建风电和抽水蓄能电站的数学模型,考虑约束条件,结合不同电价时段,从经济性和可靠性的角度进行了仿真和验证。但是,当前的电力系统中,绝大部分的水电都是常规水电,若仅仅为了风电并网而建造抽水蓄能电站不符合系统的经济效益。

根据结合西北和东北等风能水能充足地区,通过风电与常规水电站的结合,减少风电负荷在跟踪时间上的波动性,以保证经济效益为目标,建立了风水联合调度的数学模型。所以本文考虑风水协同发电在电网得以运行的理想条件下,主要研究如何将水电机组的控制精度提高和响应时间减少。

目前的水轮机组的调控主要传统的PID控制,但是传统的PID控制不能快速响应被控对象的实时变化,尤其在风水协同控制中不能应对风电功率快速的变化情况[18-19],因此,本文提出用遗传算法对水轮机的PID参数进行优化,以满足水轮机在补偿风电过程中的快速准备调节的要求。

图2基于遗传算法的风水协同运行

结论

本文在风水协同运行的背景和研究的基础上,考虑风电的波动性和随机性,采取用水电互补的发电方式,将风电并网时的差额功率作为水电的输出功率,通过对水轮机PID调速器的控制,实现了水轮机对风电功率的补偿,并使用遗传算法对水轮机的常规PID参数进行了进化整定,通过仿真对比,得出结论如下:

1)通过对水轮机组PID的有效调节,水电的输出功率可以有效的跟着风电的输出功率,做到对风电的波动性和不稳定性进行有效的补偿,最终达到理想的输出功率,达到风水协同发电的目的。

2)通过实际数据的仿真的对比,利用遗传算法对水轮机常规PID参数进行整定,可以有效的提高水轮机输出功率对风电跟随的速度,精确度,减小超调量,达到更好的风水协同发电的目的。

本文采用的风功率为实际确定的数据,而在实际的应用过程中,风速和风功率都会在预测的过程中产生误差,影响水电的跟随和输出的功率补偿。水轮机作为非线性,时变的系统,目前的研究状态也大都采用简化的理想模型。今后的研究中,也应从以上条件考虑,达到更理想的效果。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • PID
    PID
    +关注

    关注

    35

    文章

    1441

    浏览量

    83498
  • 可再生能源
    +关注

    关注

    1

    文章

    622

    浏览量

    39103

原文标题:基于遗传算法的风水协同发电控制

文章出处:【微信号:DGgrid,微信公众号:分布式发电与微电网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    产品响应时间

    大家好,我正在做一个光开关的控制,老师要求我对产品的响应时间做一个仿真跟优化,基本工作电路是MCU控制升压芯片的电压,要求对从MCU发出升压命令到升压稳定的这一段时间做一个
    发表于 06-16 22:20

    SAR ADC响应时间实现迅速响应、快速控制的方法

    “精确的”测量、“准确的”控制操作和/或快速“响应时间”来优化设计。在这个系列博文中,我们将讨论SAR DAC响应时间和几种实现设计最佳效果的方法。当我们考虑模拟电子元器件时:系统的“高精度
    发表于 09-12 11:46

    步进电机控制控制精度讨论

    步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的一种器件。在不超载情况下,步进电机的转速和运动距离取决于控制电脉冲的频率和数量。其控制精度主要由两方面决定:1、步进
    发表于 10-25 10:08

    直流无刷电机转速变化响应时间怎么测?

    直流无刷电机转速变化响应时间怎么测?求大神解答
    发表于 03-02 11:26

    水电机组效率检测装置

    本文主要针对水电机组效率问题而设计的水电机组现场效率检测装置。
    发表于 04-03 09:29 18次下载

    水电机组效率在线监测系统

    水电机组效率在线监测系统在水电厂运行中具有十分重要的意义,是水电站实现经济运行及机组状态检修的基础。
    发表于 04-07 15:22 29次下载

    水电机组现场效率监测装置

    本文主要介绍针对水电机组效率问题而设计的水电机组现场效率监测装置。
    发表于 04-09 14:14 14次下载

    330MW机组制粉系统运行对负荷控制精度的影响分析

    浙江电网实行发电侧电力市场后,对发电机组有功功率的控制精度作出了明确的规定,并且作为经济考核的重要指标之一。台州发电厂#7、8机组锅炉采用直吹式制粉系统,由于其调
    发表于 02-03 14:20 10次下载

    什么是响应时间

    什么是响应时间      响应时间是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度,即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间(其原理是在液晶分子内
    发表于 05-24 21:53 4876次阅读

    SAR ADC 响应时间:迅速响应、快速控制

    和/或快速响应时间来优化设计。在这个系列博文中,我们将讨论SAR DAC响应时间和几种实现设计最佳效果的方法。 当我们考虑模拟电子元器件时: 系统的高精度要求转化为你的模拟块(放大器、基准、传感器等)和混合信号块(ADC,DAC
    发表于 04-18 02:17 665次阅读
    SAR ADC <b class='flag-5'>响应时间</b>:迅速<b class='flag-5'>响应</b>、快速<b class='flag-5'>控制</b>

    电机控制精度的测试,你了解多少?

    正所谓“失之毫厘,谬以千里”,正是道出了精度的重要性。那么在电机控制中,转速转矩的控制精度测试是如何实现的呢?
    发表于 04-20 09:37 12次下载

    面板响应时间有什么影响

    响应时间是一个计算机,显示器成像等多个领域的概念,在网络上,指从空载到负载发生一个步进值的变化时,传感器的响应时间
    的头像 发表于 01-14 14:56 3563次阅读

    为啥伺服电机控制精度

    先说结论,有,而且是大大滴有!相较于其他类型的电机系统,比如变频电机步进电机什么的,伺服电机具有无可比拟的优势,它控制
    的头像 发表于 08-19 14:09 4173次阅读

    PLC的I/O响应时间

    响应时间是指 plc 接收到一个输入信号以后,到输出控制信号所需的时间。当 CPU 接收到对应于输入刷新周期的输入信号时,用于响应时间取决
    的头像 发表于 10-05 09:23 1630次阅读
    PLC的I/O<b class='flag-5'>响应时间</b>

    进程响应时间是指什么

    主要取决于系统的性能、负载、通信速度以及进程本身的复杂度等因素。下面将详细介绍进程响应时间的概念、影响因素以及如何提高进程响应时间。 首先,进程响应时间是指从发出请求到系统开始处理请求
    的头像 发表于 11-17 11:31 376次阅读