一種基于調(diào)節(jié)性能一致性分析的機組協(xié)調(diào)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于調(diào)節(jié)性能一致性分析的機組協(xié)調(diào)控制方法，屬于電力系統(tǒng)控 制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)電機組對其調(diào)整指令的響應(yīng)決定了自動發(fā)電控制（Automatic Generation Control，AGC)的控制情況，而發(fā)電機組對其調(diào)整指令的響應(yīng)取決于其機組類型及運行方 式。電力系統(tǒng)中不同類型的發(fā)電機組的調(diào)節(jié)性能不同，水電機組和燃氣輪機響應(yīng)時間短，調(diào) 節(jié)速度快，燃煤機組響應(yīng)時間長，調(diào)節(jié)速度慢。而現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模不斷發(fā)展，越來越多的 新機組投入運行，使得發(fā)電機組調(diào)節(jié)性能之間的差異也越來越大。當系統(tǒng)調(diào)整需求方向頻 繁變化時，如果系統(tǒng)的調(diào)整需求方向改變，調(diào)節(jié)性能好的機組能快速跟隨調(diào)整需求改變機 組出力調(diào)整方向，而調(diào)節(jié)性能差的機組由于其AGC調(diào)節(jié)周期較長，可能還在執(zhí)行前面的調(diào) 整指令，這樣就會造成機組出力對系統(tǒng)調(diào)整需求無益的反向調(diào)節(jié)，此時調(diào)節(jié)性能差的機組 不但對頻率調(diào)節(jié)無益，而且抵消了部分調(diào)節(jié)性能好的機組的調(diào)整效果。這樣不但會增加機 組的磨損，而且對系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)不利，不符合節(jié)能減排的原則。因此，對不同類型、不同調(diào) 節(jié)性能機組進行協(xié)調(diào)控制是非常必要的。
[0003] 文獻一《火電AGC機組超前控制策略》（電網(wǎng)技術(shù)2006年第29卷第21期第58頁） 披露了一種基于超短期負荷預(yù)測的火電機組超前控制策略，配合水電機組調(diào)節(jié)ACE(Area Control Error，區(qū)域控制偏差）。文章提出的水火協(xié)調(diào)控制策略，著重探討了負荷預(yù)測分 量對日前計劃的修正左右，通過火電機組的超前調(diào)節(jié)降低水電機組實時調(diào)節(jié)的壓力。
[0004] 文獻二《云南電網(wǎng)水火機組AGC協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略》（電力系統(tǒng)自動化2009年第 33卷第20期第97頁）披露了一種基于負荷變化特點的分時段協(xié)調(diào)控制方法，將水火機組 劃分為多個組，每組機組在不同時段下采取不同的控制模式，以實現(xiàn)電網(wǎng)水火機組AGC的 協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。
[0005] 文獻一與文獻二提出的水火協(xié)調(diào)控制策略均建立在電網(wǎng)發(fā)電資源較為固定的格 局上，探討的前提存在局限性，即電網(wǎng)中始終保證有快速調(diào)節(jié)的水電機組或是單純將火電 機組視為調(diào)節(jié)對象。電網(wǎng)內(nèi)的水火構(gòu)成關(guān)系發(fā)生變化時，缺乏應(yīng)變機制，難以適應(yīng)各個電網(wǎng) 資源分布不均以及運行方式發(fā)生改變的情形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于調(diào)節(jié)性能一致性分析的機組協(xié)調(diào) 控制方法。
[0007] 為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種基于調(diào)節(jié)性能一致性分析的機組協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟，
[0009] 步驟一，在AGC系統(tǒng)中建立一個主控制區(qū)，并建立主控制區(qū)模型；
[0010] 所述主控制區(qū)的控制目標為維持電網(wǎng)的頻率在控制范圍內(nèi)、維持本控制區(qū)域與其 他相鄰控制區(qū)域交換功率為給定計劃值或上述兩個控制同時滿足；
[0011] 所述主控制區(qū)模型接入超短期負荷預(yù)測數(shù)據(jù)信息，作為機組實施超前控制的依 據(jù)；
[0012] 參與AGC控制的機組引入了計劃值，所述計劃值應(yīng)該是一個經(jīng)過數(shù)值插值的連續(xù) 計劃；AGC系統(tǒng)能夠?qū)崟r得到這些機組的日前計劃；
[0013] 步驟二，建立機組控制模型；
[0014] 步驟三，實時監(jiān)視并計算機組各項調(diào)節(jié)性能參數(shù)；
[0015] 所述調(diào)節(jié)性能參數(shù)包括響應(yīng)時間Iresp、調(diào)節(jié)速率Vrate和跟蹤精度P _u;
[0016] 步驟四，對各性能參數(shù)進行標幺化處理，分別獲得響應(yīng)時間指標K1、調(diào)節(jié)速率指標 1( 2及調(diào)節(jié)精度指標K3;
[0017] K1=TrespAn
[0018] K2=VrateAn
[0019] K3=PaccuMPn
[0020] 其中，Tn為機組標準響應(yīng)時間，Vn為機組標準速率，AP nS機組調(diào)節(jié)允許偏差；
[0021] 步驟五，計算并保存各機組各次調(diào)節(jié)行為的綜合性能指標；
[0022] 公式為，
[0023] Kftl=K1-K2-K3
[0024] 其中，Kftl為機組第i次調(diào)節(jié)行為的綜合性能指標；
[0025] 步驟六，每天按照綜合性能指標日平均值對機組進行排序；
[0026] 綜合性能指標日平均值人\的計算公式為，
[0027]
[0028] 其中，N為機組當日總調(diào)節(jié)次數(shù)；
[0029] 步驟七，每天按照機組類型對機組進行再次排序；
[0030] 步驟八，統(tǒng)計上一日ACE最大值，并將該值最為ACE調(diào)節(jié)組上/下調(diào)節(jié)備用要求， 按照機組綜合性能指標由高到低依此編入ACE調(diào)節(jié)組；
[0031] 統(tǒng)計上一日負荷峰谷差，并將該值作為超短期跟蹤組的容量要求，按照機組綜合 性能指標由高到低依此編入超短期跟蹤組；
[0032] 將其他剩余機組編入日前計劃組；
[0033] 步驟九，考慮各組調(diào)節(jié)性能的差異，針對不同的負荷變化分量，各組采取不同控制 策略，在負荷調(diào)節(jié)的時間尺度上實現(xiàn)銜接配合；
[0034] 步驟十，各組將調(diào)節(jié)需求按照比例分擔或者優(yōu)先級策略分配給組內(nèi)各臺機組，疊 加至機組實際出力作為目標值發(fā)送至各控制對象。
[0035] 機組建模時包含機組發(fā)電類型、裝機容量、調(diào)節(jié)范圍、跟蹤死區(qū)和標準速率。
[0036] 各組的控制策略為，
[0037] 日前計劃組在省網(wǎng)負荷有規(guī)律地升降過程中，跟蹤日前計劃機組承擔跟隨負荷大 幅度增減的基礎(chǔ)調(diào)節(jié)；
[0038] 超短期跟蹤組依據(jù)M分鐘超短期負荷預(yù)測結(jié)果，跟蹤未來負荷趨勢；
[0039] ACE調(diào)節(jié)組負責區(qū)域電網(wǎng)有功功率的實時平衡。
[0040] M = 15〇
[0041] 本發(fā)明所達到的有益效果：1、本發(fā)明針對區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻機組類型多、調(diào)節(jié)性能差 異大的問題，充分考慮AGC調(diào)節(jié)機組的調(diào)節(jié)特性差異，提出了基于調(diào)節(jié)性能一致性分析的 動態(tài)分組協(xié)調(diào)控制策略，通過對調(diào)節(jié)特性相對一致的機組進行篩選編組，根據(jù)調(diào)節(jié)性能的 差異承擔不同時間尺度的調(diào)節(jié)任務(wù)，從而有效利用電網(wǎng)調(diào)頻資源，實現(xiàn)調(diào)頻資源的協(xié)調(diào)優(yōu) 化調(diào)控；2、本發(fā)明通過對機組調(diào)節(jié)性能指標進行綜合計算、分析與篩選，保證同組機組調(diào)節(jié) 性能的一致性，減少各控制組內(nèi)機組之間無謂的反向調(diào)節(jié)；3、本發(fā)明根據(jù)機組調(diào)節(jié)性能的 差異，分別定義了日前計劃組、超短期跟蹤組及ACE調(diào)整組，各組分別跟蹤不同時間尺度的 負荷分量目標，在負荷跟蹤調(diào)節(jié)的時間軸上相互銜接，根據(jù)機組自身調(diào)節(jié)特性定制的控制 策略，提高了機組投入AGC的積極性，既實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻資源充分有效利用，又通過發(fā)電 機組間協(xié)調(diào)配合提高了 AGC調(diào)節(jié)品質(zhì)；4、發(fā)明填補了國內(nèi)此類研究的空白。
【附圖說明】
[0042] 圖1為本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0043] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0044] 如圖1所示，一種基于調(diào)節(jié)性能一致性分析的機組協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟：
[0045] 步驟一，在AGC系統(tǒng)中建立一個主控制區(qū)，實施區(qū)域電網(wǎng)的常規(guī)控制，并建立主控 制區(qū)模型。
[0046] 上述主控制區(qū)的控制目標為維持電網(wǎng)的頻率在控制范圍內(nèi)、維持本控制區(qū)域與其 他相鄰控制區(qū)域交換功率為給定計劃值或上述兩個控制同時滿足；主控制區(qū)模型接入超短 期負荷預(yù)測數(shù)據(jù)信息，作為機組實施超前控制的依據(jù)；參與AGC控制的機組引入了計