專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于模型預(yù)測(cè)控制的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于模型預(yù)測(cè)控制的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
實(shí)時(shí)調(diào)度是電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)中最重要的部分之一。電力系統(tǒng)正常調(diào)度計(jì)劃在實(shí)施時(shí)，要面對(duì)運(yùn)行點(diǎn)接近安全域邊沿、機(jī)組 未有效跟蹤計(jì)劃、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)機(jī)組容量不足等不確定性因素。因此，取系統(tǒng)中性能良好、執(zhí)行計(jì)劃良好的機(jī)組作為實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)組，通過(guò)超短期發(fā)電需求預(yù)測(cè)超前調(diào)整機(jī)組出力，用于消除這些不確定因素。因此，實(shí)時(shí)調(diào)度是一種超前控制策略，其核心功能是按調(diào)度時(shí)段編制發(fā)電計(jì)劃，根據(jù)未來(lái)調(diào)度時(shí)段的發(fā)電需求預(yù)測(cè)，在考慮機(jī)組限值、爬坡速率、滾動(dòng)發(fā)電計(jì)劃情況下及滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，按節(jié)能減排最優(yōu)原則自動(dòng)安排各機(jī)組實(shí)際發(fā)電計(jì)劃，提前預(yù)測(cè)消除預(yù)測(cè)值和計(jì)劃值的偏差。同時(shí)，實(shí)時(shí)調(diào)度是協(xié)調(diào)調(diào)度計(jì)劃和AGC控制以及網(wǎng)絡(luò)安全的一個(gè)承上啟下的環(huán)節(jié)，它負(fù)責(zé)修正上一級(jí)的偏差，遺留的偏差由下一級(jí)來(lái)修正，體現(xiàn)了一種“多級(jí)協(xié)調(diào)、逐級(jí)細(xì)化”的思想。傳統(tǒng)的有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法一般都是建立在精確模型的基礎(chǔ)上，而實(shí)際電力系統(tǒng)受外界干擾、環(huán)境變化等因素影響，常常具有很大的時(shí)變性和不確定性。由于這些不確定性的存在，按照傳統(tǒng)的精確模型得到的最優(yōu)控制在實(shí)際上往往不能保持最優(yōu)，有時(shí)甚至變得不可行。因此，本文采用基于模型預(yù)測(cè)控制的有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法來(lái)解決這一問(wèn)題。模型預(yù)測(cè)控制的本質(zhì)是一類(lèi)基于模型的有限時(shí)域閉環(huán)最優(yōu)控制算法。在每一采樣周期，基于過(guò)程預(yù)測(cè)模型的未來(lái)狀態(tài)或輸出預(yù)測(cè)結(jié)果，控制器以當(dāng)前時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)作為控制的初始狀態(tài)，通過(guò)在線滾動(dòng)求解一個(gè)有限時(shí)長(zhǎng)的最優(yōu)控制問(wèn)題從而獲得當(dāng)前的控制行為，使得未來(lái)輸出與參考軌跡之差最小。其以有限時(shí)段的反復(fù)滾動(dòng)優(yōu)化代替最優(yōu)控制的一次離線全局優(yōu)化，以時(shí)段最優(yōu)代替全局最優(yōu)，使得模型預(yù)測(cè)控制能夠處理動(dòng)態(tài)特性變化和存在不確定因素的復(fù)雜系統(tǒng)，可有效克服過(guò)程的不確定性、非線性和時(shí)變性，提高控制的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于模型預(yù)測(cè)控制的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，改善傳統(tǒng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度處理動(dòng)態(tài)特性變化和存在不確定因素的復(fù)雜系統(tǒng)效果較差的問(wèn)題，以進(jìn)一步降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明提出的基于模型預(yù)測(cè)控制的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，包括以下步驟(I)在當(dāng)前采樣時(shí)刻h，超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)模型根據(jù)大電網(wǎng)的歷史信息，計(jì)算得到大電網(wǎng)的未來(lái)設(shè)定時(shí)段內(nèi)的負(fù)荷輸出；(2)為大電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制機(jī)組設(shè)定一個(gè)發(fā)電控制目標(biāo)值 ，
權(quán)利要求
1.一種基于模型預(yù)測(cè)控制的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)在當(dāng)前采樣時(shí)刻h，超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)模型根據(jù)大電網(wǎng)的歷史信息，計(jì)算得到大電網(wǎng)的未來(lái)設(shè)定時(shí)段內(nèi)的負(fù)荷輸出； (2)為大電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制機(jī)組設(shè)定一個(gè)發(fā)電控制目標(biāo)值Pfc，
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于模型預(yù)測(cè)控制的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制技術(shù)領(lǐng)域。首先通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型對(duì)未來(lái)優(yōu)化時(shí)段的負(fù)荷出力進(jìn)行預(yù)測(cè)，為MPC的優(yōu)化提供先驗(yàn)知識(shí)，構(gòu)建基于模型預(yù)測(cè)控制策略的有功實(shí)時(shí)調(diào)度模型，并采用滾動(dòng)優(yōu)化的實(shí)時(shí)調(diào)度求解策略，獲得實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)組的最優(yōu)出力結(jié)果序列。本發(fā)明方法通過(guò)在有功實(shí)時(shí)調(diào)度過(guò)程中引入模型預(yù)測(cè)理論，可較好地解決傳統(tǒng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度處理動(dòng)態(tài)特性變化和存在不確定因素的復(fù)雜系統(tǒng)效果較差的問(wèn)題，超前地消除負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差及其他偏差影響。本發(fā)明方法降低了電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)H02J3/48GK103023074SQ20121054354
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者吳文傳, 張伯明, 劉振銘, 孫宏斌, 郭慶來(lái), 王寧, 陳建華, 單克, 王巍, 黃文偉, 陳恩黔, 肖倩宏 申請(qǐng)人:貴州電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心, 清華大學(xué)