论文部分内容阅读
随着大规模波动式能源发电集中接入、高渗透率的分布式电源大量接入、负荷特性趋于复杂,作为连接电源和负荷的载体,电网的规模越来越大,其安全稳定运行亦面临着越来越大的压力。构建安全、稳定、高效、经济的智能电网已成为我国电网的发展目标。提高电网接纳波动式清洁能源的能力是智能电网发展的主要驱动力和目标之一。现有研究多依靠调整发电机组出力来保证电力系统的瞬时平衡,并辅以拉闸限电、低频低压减载、可中断负荷等技术。然而,这些措施的实施有可能会影响用户的用电需求和用电体验,并可能导致系统运行成本的增加。如何利用负荷对电网的主动响应来抑止电网中的波动,提高电网的安全稳定性,成为新的研究热点。针对这一科学问题,本文开展了一系列研究工作:首先讨论了智能电网体系框架下电网友好技术的新的内涵,认为电网友好技术是指发电或用电设备与电网协调互动,以支持电网安全、经济运行;并分别归纳了现有发电侧和用电侧的电网友好技术。其次,基于对电力系统典型行业的负荷特性及电力系统频率稳定性的分析,研究了负荷特性对电网频率稳定的影响;总结归纳出电网友好用电技术的适用设备应具有的负荷特性,从理论上证明了电网友好用电技术的可行性。第三,提出了电网友好型用电设备自动、主动安全响应的控制策略。用电设备根据电网实时运行频率,主动调整相应运行参数,改变自身的用电方式,积极参与电网互动,协助电网安全稳定运行。考虑到参与主动响应的各设备负荷特性不同,本文提出了两种控制策略,控制策略I执行异步响应,面向大部分适用设备,具有一定的普遍适用性。控制策略II针对恒温热负荷的负荷特性而提出,利用热负荷内部的温度控制实现不同种类热负荷设备主动参与电网运行。最后,根据电网友好型用电设备控制策略,设计了相应的仿真方案。利用PSASP软件,对电网受到大冲击扰动、电网受到连续冲击负荷扰动、以及当电网中含波动性新能源这三种不同情况进行了仿真验证,证明了所提电网友好型用电设备控制策略的有效性和可行性。本文研究的电网友好型用电设备控制策略,能够在保证供用电双方的利益的同时,提高电网的安全稳定运行能力,将成为用户主动参与电网互动的更优选择。