CN102916423B - 一种高压直流输电系统中自动功率控制方法 - Google Patents
一种高压直流输电系统中自动功率控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高压直流输电系统中自动功率控制方法，该方法首先获取调度中心下发的换流站的功率曲线图；运行人员按照功率曲线图，输入时间点及其所对应的功率值；计算机根据输入时间点和功率值自动计算功率参考值发送的时间和功率变化速率，完成功率的自动控制；本发明的方法可根据调度中心的功率曲线，自动计算功率的变化速率，使实际功率满足功率曲线的输送要求，运行人员只需要按照功率曲线输入对应的值即可，与调度中心的功率曲线完全一致，不需要进行计算，而功率参考值发送的时间和功率变化速率，会自动计算完成，由于是计算机自动计算，排除了人工的延迟因素，所以可以精确到秒。
Description
技术领域
本发明属于高压直流输电技术领域，涉及一种高压直流输电系统中自动功率控制方法。
背景技术
在直流输电系统中，传输的功率是可控制的，在实际应用中，调度中心会根据两侧电网的用电负荷变化规律，每天下达功率输送曲线，换流站根据调度中心的功率曲线调整输送功率，使每天在对应的时间功率达到调度指定的功率值。调度中心的功率曲线一般每15分钟一个功率区间，每天96个功率点，其中只有部分时间功率值会发生变化，如10：00功率上升至1000MW，12：00功率上升至1500MW，14：00功率下降至1000MW，22：00功率下降至850MW，其他不变化的功率点的功率值会和前一功率点的功率值一致。在功率点之前的15分钟为功率升降区间，可以在此时间断内控制功率的升降达到功率曲线的要求。
目前各个换流站的功率设置还主要停留在手动操作阶段，即根据调度中心的功率曲线，在功率需要变化的时候，提前一定时间，以当前输送功率为基础，计算出功率升降的速率，设置到控制系统，用于功率提升或者回降，如调度中心的功率曲线上标明在上午10：00时功率需要1000MW，则在9：45左右，换流站运行人员先查看当前功率为850MW，可以计算出需要变化的功率为150MW，其变化速率按照15分钟计算则为10MW/分钟，此时则设置功率参考值为1000MW，功率提升速率为10MW/分钟发送到控制系统。如果操作时或者计算过程中，时间上有所耽搁，则实际可用的功率升降时间可能缩短，则功率参考值需要重新计算，如已经到了9：50分的时候操作，其变化速率需要按照10分钟计算，则为15MW/分钟。在实际应用中，由于人工操作在时间的准确度上很难把握，加上需要考虑到命令执行的时间和系统扰动的影响，在设置速率时会比计算值稍大一些，并且有小数的时候向上加1，取整数，使实际功率的到达时间比功率点稍早一些。
目前各个控制保护厂家基本上也提供了自动功率功能，但是提供的自动功率功能都是在规定的时间自动发送功率参考值和功率变化速率，时间的提前量和功率变化速率值还是要由人工计算后设置到自动功率功能内，并不能自动计算时间的提前量和功率的变化速率。如前面举例的功率点，则需要运行人员在自动功率功能中添加一个9：45设置功率参考值为1000MW，功率提升速率为10MW/分钟的点，实际调度中心的功率曲线是10：00时1000MW，两个曲线并不是完全一致的，且速率需要手动计算，同时也需要考虑手动执行时的那些时间因素对速率进行稍大一些的调整。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压直流输电系统中自动功率控制方法，以解决时间的自动功率方法提前量和功率变化速率值还要人工计算后设置到自动功率功能内，不能自动计算时间的提前量和功率的变化速率的问题。
本发明的一种高压直流输电系统中自动功率控制方法步骤如下：
（1）获取调度中心下发的换流站的功率曲线图；
（2）运行人员按照功率曲线图，输入时间点及其所对应的功率值；
（3）计算机根据输入时间点和功率值自动计算功率参考值发送的时间和功率变化速率，完成功率的自动控制。
进一步的，所述步骤（2）中运行人员只需输入功率存在变化的数据点所对应的时间点和功率值。
进一步的，所述步骤（3）中功率参考值下发时间的计算，以当前功率点向前15分钟为功率参考值下发时间。
进一步的，所述步骤（3）中功率变化速率=功率参考值发送的时间和功率变化速率，其中功率差为当前功率点和前一功率点之间的差值。
进一步的，各设定点对应的功率值可提前一段时间到达，可对应整定一个提前量Δt。
本发明的高压直流输电系统中自动功率控制方法，可根据调度中心的功率曲线，自动计算功率的变化速率，使实际功率满足功率曲线的输送要求，运行人员只需要按照功率曲线输入对应的值即可，与调度中心的功率曲线完全一致，不需要进行计算，而功率参考值发送的时间和功率变化速率，会自动计算完成，由于是计算机自动计算，排除了人工的延迟因素，可以精确到秒。
附图说明
图1是实施例自动功率控制曲线图。
具体实施方式
高压直流输电系统中自动功率控制方法步骤如下：
（1）获取调度中心下发的换流站的功率曲线图；
（2）运行人员按照功率曲线图，输入时间点及其所对应的功率值；
（3）计算机根据输入时间点和功率值自动计算功率参考值发送的时间和功率变化速率，完成功率的自动控制。
如图1所示，为自动功率控制曲线图。图1中Ａ，Ｂ，Ｃ，D，E……为调度发给换流站的功率曲线中功率设置点（15分钟一个点），描绘出的功率曲线如红线所示。按照当前设计的算法，允许运行人员整定一个提前量Δt，即允许功率提前一小段时间到达，实际功率曲线将会如黑曲线所示，如果提前量整定为0，则将和调度设定曲线－红线基本吻合（斜率值按照计算公式【功率差/时间差】将可能不会是整数，为保证关键点功率值和调度一致，需要有小数就进１位处理，且数据传输存在时延，故不会完全一致）。运行人员输入的数据点只涉及功率存在变化的数据点，如上面曲线显示，运行人员仅须输入点D、G、K点的参考值和时间戳；其他值会自动进行计算。
1、功率参考值下发时间的计算，以当前功率点向前15分钟为功率参考值下发时间，完全利用整个功率升降区间，使功率升降时间尽可能的长，功率升降的速率尽可能的低，以保证电力系统的稳定性，如前面举例的功率点，其功率参考值下发时间为9：45；
2、斜率的计算，斜率值按照计算公式【功率差×60/时间差（秒）】计算所得，其中功率差为当前功率点和前一功率点之间的差值，如前面举例的功率差值为1000MW-850MW=150MW，时间差为15×60-Δt（单位秒），即900-Δt，如国Δt=0，则斜率值为150×60/900=10MW/分钟，如果Δt=20（秒），则斜率值为150×60/880=10.23MW/分钟，按照进1取整原则，斜率值取11MW/分钟。此Δt的值可以根据实际系统和考核需要随时修改，修改后斜率的计算会自动完成，不需要重新整定；
3、可靠性保证，在功率参考值下发的前5分钟（此时间可根据需要调整），会提示将在5分钟后发送的功率参考值和斜率值，便于运行人员监视自动功率功能是否正常和检查设置值的正确性，在功率参考值下发时会提示已经发送的功率参考值和斜率值，便于运行人员掌握功率的变化情况；
4、操作便利性，考虑到调度中心今天和明天之间的曲线基本变化不大或者完全没有变化，提供可以把指定天的曲线直接复制到下一天的功能，这样可以减少整定的工作量，降低整定的错误风险，其实现原理为只修改下发命令的时间，即把时间增加86400秒（24×60×60）后保存。
Claims (3)
1.一种高压直流输电系统中自动功率控制方法，其特征在于，该方法可根据调度中心的功率曲线，自动计算功率的变化速率，使实际功率满足功率曲线的输送要求，运行人员只需要按照曲线输入对应的值即可，功率参考值发送的时间和功率变化速率，会由计算机自动计算完成，排除了人工的延迟因素，时间精确到秒；该方法的步骤如下：
(1)获取调度中心下发的换流站的功率曲线图；
(2)运行人员按照功率曲线图，输入时间点及其所对应的功率值；各设定点对应的功率值可提前一段时间到达，可对应整定一个提前量Δt；
(3)计算机根据输入时间点和功率值自动计算功率参考值发送的时间和功率变化速率，完成功率的自动控制。
2.根据权利要求1所述的高压直流输电系统中自动功率控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中运行人员只需输入功率存在变化的数据点所对应的时间点和功率值。
3.根据权利要求2所述的高压直流输电系统中自动功率控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中功率参考值下发时间的计算，以当前功率点向前15分钟为功率参考值下发时间。
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