一種電網(wǎng)系統(tǒng)控制性能評(píng)價(jià)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電網(wǎng)系統(tǒng)控制性能評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：將所述電網(wǎng)系統(tǒng)劃分為若干個(gè)互聯(lián)控制區(qū)，得出各控制區(qū)的頻率偏差系數(shù)；判斷任意兩控制區(qū)的頻率偏差系數(shù)的差值絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)閾值，是則根據(jù)修正后的CPS1標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)各控制區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，所述修正后的CPS1標(biāo)準(zhǔn)為否則根據(jù)CPS1標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)各控制區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，所述CPS1標(biāo)準(zhǔn)為本發(fā)明能夠較好的解決在不同負(fù)荷規(guī)模之間的控制區(qū)進(jìn)行控制性能評(píng)價(jià)時(shí)容易出現(xiàn)頻率控制目標(biāo)不能公平分配的問題。
【專利說明】一種電網(wǎng)系統(tǒng)控制性能評(píng)價(jià)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)系統(tǒng)控制性能評(píng)價(jià)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在互聯(lián)電力系統(tǒng)中，各區(qū)域電網(wǎng)的頻率控制效果是由控制性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)和 規(guī)范的，控制性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)需要滿足系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和對(duì)區(qū)域電網(wǎng)控制行為評(píng)價(jià)的客觀性 要求；目前，我國(guó)各大區(qū)域電網(wǎng)的控制性能評(píng)價(jià)采用的是北美電力可靠性協(xié)會(huì)（NERC)的 CPS標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)于先前采用的A標(biāo)準(zhǔn)，CPS標(biāo)準(zhǔn)是為了更加客觀地評(píng)價(jià)各個(gè)控制區(qū)的行為對(duì) 互聯(lián)電力系統(tǒng)的作用，確?？刂茀^(qū)之間的交換功率在計(jì)劃值范圍之內(nèi)，使互聯(lián)電力系統(tǒng)的 頻率偏差在規(guī)定的范圍內(nèi)；然而，隨著CPS標(biāo)準(zhǔn)在部分省網(wǎng)的實(shí)施，發(fā)現(xiàn)CPS指標(biāo)與控制區(qū) 域的規(guī)模之間存在著特殊規(guī)律：規(guī)模較大的控制區(qū)的CPS指標(biāo)普遍好于規(guī)模較小的控制區(qū) 的CPS指標(biāo)，即采用現(xiàn)有技術(shù)中的CPS標(biāo)準(zhǔn)對(duì)互聯(lián)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制性能評(píng)價(jià)時(shí)容易出現(xiàn) 頻率控制目標(biāo)ε 2不能公平分配，以及CPS標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)規(guī)模懸殊區(qū)域控制性能的適應(yīng)性問題， 如現(xiàn)有文獻(xiàn)《CPS對(duì)于不同負(fù)荷規(guī)模的適用性分析》中指出CPS指標(biāo)在不同規(guī)模的區(qū)域之間 的分布規(guī)律，同時(shí)指出由于區(qū)域控制偏差A(yù)CE的平均波動(dòng)與頻率響應(yīng)系數(shù)不成線性正比關(guān) 系，導(dǎo)致利用CPS標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)規(guī)模懸殊區(qū)域控制性能的適應(yīng)性問題。
[0003] CPS標(biāo)準(zhǔn)的制定是通過限制互聯(lián)電力系統(tǒng)的區(qū)域控制偏差A(yù)CE來維持系統(tǒng)頻率穩(wěn) 定，所述CPS標(biāo)準(zhǔn)具體要求

【權(quán)利要求】
1. 一種電網(wǎng)系統(tǒng)控制性能評(píng)價(jià)方法，其特征在于包括如下步驟： 步驟1:將所述電網(wǎng)系統(tǒng)劃分為若干個(gè)互聯(lián)控制區(qū)，得出各控制區(qū)的頻率偏差系數(shù)； 步驟2 :判斷任意兩控制區(qū)的頻率偏差系數(shù)的差值絕對(duì)值是否大于預(yù)設(shè)閾值，是則執(zhí) 行步驟3,否則執(zhí)行步驟4; 步驟3 :根據(jù)修正后的CPS1標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)各控制區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，所述修正后的CPS1標(biāo)準(zhǔn)為
式中ACEt為控制區(qū)i的控制偏差A(yù)CEi的一分鐘平 1=1 均值，BsS電網(wǎng)系統(tǒng)總的頻率偏差系數(shù)為各控制區(qū)頻率偏差A(yù)f的一分鐘平均值，BiS 控制區(qū)i的頻率偏差系數(shù)，e為給定一年時(shí)段內(nèi)A f的一分鐘平均值的均方根值，i = 1、 2、…、n ; 步驟4 :根據(jù)CPS1標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)各控制區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，所述CPS1標(biāo)準(zhǔn)為
式中為控制區(qū)i的控制偏差A(yù)CEi的一分鐘平均值，Bs為 電網(wǎng)系統(tǒng)總的頻率偏差系數(shù)，^為各控制區(qū)頻率偏差A(yù)f的一分鐘平均值，e為給定一年 時(shí)段內(nèi)Af的一分鐘平均值的均方根值，i = 1、2、…、n。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)控制性能評(píng)價(jià)方法，其特征在于所述步驟3包括如 下步驟： ① 實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際頻率f，獲取電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際頻率f與計(jì)劃頻率f〇的差值A(chǔ) f = f-fo,則各控制區(qū)的頻率偏差為A f，并計(jì)算出各控制區(qū)頻率偏差A(yù) f的一分鐘平均值沒％ 其中f為實(shí)時(shí)采集的互聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)頻率、&為電網(wǎng)系統(tǒng)計(jì)劃頻率； ② 實(shí)時(shí)采集連接控制區(qū)i的聯(lián)絡(luò)線交換功率PT，獲取控制區(qū)i的聯(lián)絡(luò)線交換功率&與 計(jì)劃交換功率P〇的差值A(chǔ) PT =匕-匕，根據(jù)ACEi = -10Bi A f+ A PT獲取控制區(qū)i的控制偏 差A(yù)CEy其中ACEi為控制區(qū)i的控制偏差，Af為控制區(qū)i的頻率偏差，APT為聯(lián)絡(luò)線交換 功率PT與計(jì)劃交換功率P〇的差值，Bi為控制區(qū)i的頻率偏差系數(shù)，i = 1、2、…、n ; ③ 根據(jù)公3
卜算控制區(qū)i修正后的CPS1標(biāo)準(zhǔn) 中符合因子CFi，其中?為控制區(qū)i的控制偏差A(yù)CEi的一分鐘平均值，歹為控制區(qū)i頻 率偏差A(yù) f的一分鐘平均值，Bs為電網(wǎng)系統(tǒng)總的頻率偏差系數(shù)，Bi為控制區(qū)i的頻率偏差 系數(shù)，e為給定一年時(shí)段內(nèi)A f的一分鐘平均值的均方根值，i = l、2、…、n; ④當(dāng)步驟③計(jì)算得出的符合因子CFi < 0時(shí)，自動(dòng)發(fā)電量控制方式為保持控制區(qū)i的 控制偏差A(yù)CEi不變； 當(dāng)步驟③計(jì)算得出的符合因子0 < CFi < 1時(shí)，自動(dòng)發(fā)電量控制方式為調(diào)整相應(yīng)的自 動(dòng)發(fā)電控制機(jī)組的有功功率，使控制區(qū)i的控制偏差A(yù)CEi趨向零的方向變化； 當(dāng)步驟③計(jì)算得出的符合因子CFi > 1時(shí)，自動(dòng)發(fā)電量控制方式為調(diào)整相應(yīng)
的自動(dòng)發(fā)電控制機(jī)組的有功功率，使控制區(qū)i的控制偏差A(yù)CE,小于其中 5 Bi為控制區(qū)i的頻率偏差系數(shù)，Bs為電網(wǎng)系統(tǒng)總的頻 率偏差系數(shù)，e 1(1為給定一年時(shí)段內(nèi)電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際頻率與計(jì)劃頻率偏差的十分鐘平均值的 均方根值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)控制性能評(píng)價(jià)方法，其特征在于所述步驟4包括如 下步驟： i、 實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際頻率f，獲取電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際頻率f與計(jì)劃頻率f〇的差值八f = f-f〇,則各控制區(qū)的頻率偏差為八f，并計(jì)算出各控制區(qū)頻率偏差八f的一分鐘平均值 交，其中f為實(shí)時(shí)采集的互聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)頻率、f〇為電網(wǎng)系統(tǒng)計(jì)劃頻率； ii、 實(shí)時(shí)采集連接控制區(qū)i的聯(lián)絡(luò)線交換功率PT，獲取控制區(qū)i的聯(lián)絡(luò)線交換功率PT與計(jì)劃交換功率P〇的差值A(chǔ)PT =匕-匕，根據(jù)ACEi = -lOBi Af+APT獲取控制區(qū)i的控制 偏差A(yù)CEy其中ACEi為控制區(qū)i的控制偏差，Af為控制區(qū)i的頻率偏差，APT為聯(lián)絡(luò)線交 換功率PT與計(jì)劃交換功率P。的差值，B,_為控制區(qū)i的頻率偏差系數(shù)，i = 1、2、…、n ; iii、 根據(jù)公另
計(jì)算控制區(qū)iCPSl標(biāo)準(zhǔn)中符合因子Ch，其中 ACEi為控制區(qū)i的控制偏差A(yù)CEi的一分鐘平均值，^為控制區(qū)i頻率偏差A(yù) f的一分鐘 平均值，Bi為控制區(qū)i的頻率偏差系數(shù)，e為給定一年時(shí)段內(nèi)A f的一分鐘平均值的均方 根值，i = 1、2、…、n ; iv、 當(dāng)步驟iii計(jì)算得出的符合因子Ch < 0時(shí)，自動(dòng)發(fā)電量控制方式為保持控制區(qū)i的 控制偏差A(yù)CEi不變； 當(dāng)步驟iii計(jì)算得出的符合因子0 < Ch < 1時(shí)，自動(dòng)發(fā)電量控制方式為調(diào)整相應(yīng)的自 動(dòng)發(fā)電控制機(jī)組的有功功率，使控制區(qū)i的控制偏差A(yù)CEi趨向零的方向變化； 當(dāng)步驟iii計(jì)算得出的符合因子CFi > 1時(shí)，自動(dòng)發(fā)電量控制方式為調(diào)整相應(yīng) 的自動(dòng)發(fā)電控制機(jī)組的有功功率，使控制區(qū)i的控制偏差A(yù)CEi小于，其中 3
，Bi為控制區(qū)i的頻率偏差系數(shù)、Bs為電網(wǎng)系統(tǒng)總的頻率 偏差系數(shù)、e 1(|為給定一年時(shí)段內(nèi)電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際頻率與計(jì)劃頻率偏差的十分鐘平均值的均 方根值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)控制性能評(píng)價(jià)方法，其特征在于所述修正后的CPS1 標(biāo)準(zhǔn)通過如下步驟得出： a、 檢測(cè)對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)tk的控制區(qū)i負(fù)荷波動(dòng)值A(chǔ) Li (tk)，所述時(shí)間點(diǎn)組成一個(gè)集合Tn = {tk}，k = 1、2、…、K，相鄰時(shí)間點(diǎn)之間具有時(shí)間間隔W，W的設(shè)定使K滿足中心極限定理； b、 計(jì)算負(fù)荷波動(dòng)值A(chǔ)Li(tk)的期望值和標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)W.,; c、 構(gòu)建控制區(qū)i負(fù)荷波動(dòng)模型
式中tk為測(cè)量負(fù)荷波動(dòng)的時(shí)間點(diǎn)， ALi(tk)為時(shí)間點(diǎn)等于tk時(shí)的負(fù)荷波動(dòng)值； d、 計(jì)算負(fù)荷波動(dòng)模型IF的期望值和標(biāo)準(zhǔn)差其中#互':=
，得出負(fù)荷波動(dòng)模型服從于
的正態(tài)分布； e、 計(jì)算由M個(gè)控制區(qū)構(gòu)成的大控制區(qū)的期望值和標(biāo)準(zhǔn)差，所述大控制區(qū)的期望值為
j#x/f 所述大控制區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)差） ，得出隨著負(fù)荷規(guī)模的增加，負(fù)荷波動(dòng) 4-%f j 的期望值按照與負(fù)荷規(guī)模增加倍數(shù)一致的倍數(shù)增加，負(fù)荷波動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)差按照與開方后的負(fù) 荷規(guī)模增加倍數(shù)一致的倍數(shù)增加； f、 將互聯(lián)電力系統(tǒng)的頻率控制目標(biāo)e 2按照開方后的負(fù)荷規(guī)模增加倍數(shù)進(jìn)行分配，得 出修正后的CPS1標(biāo)準(zhǔn)'
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK104281919SQ201410504980
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】李衛(wèi)東, 程凱, 劉嬈 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)