CN104578174A

CN104578174A - 一种基于指令的主站agc机组控制方法

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Publication number: CN104578174A
Application number: CN201410660624.6A
Authority: CN
Inventors: 孙荣富; 卓峻峰; 马锁明; 尚学伟; 崔正湃; 王赞; 王若阳; 赵林; 崔慧军; 余建明; 邓波
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Beijing Kedong Electric Power Control System Co Ltd; State Grid Jibei Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Beijing Kedong Electric Power Control System Co Ltd; State Grid Jibei Electric Power Co Ltd
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2015-04-29

Abstract

本发明公开了一种基于指令的主站AGC机组控制方法，包括以下步骤：1)在每个控制周期，主站AGC机组获取电力调度数据网的实时数据，计算区域控制偏差，并进一步计算得到区域的调节功率需求；2)可调的主站AGC机组获取调节功率需求，以主站AGC机组上一个周期的AGC指令为基点，叠加上本周期所分配的调节功率需求，得到主站AGC机组的目标出力；3)将目标出力进行安全校核后，作为AGC指令下发到各主站AGC机组执行。本发明可以在不改造现有机组设备的情况下，使主站AGC机组的调节性能得到改善，提高电网运行控制性能。

Description

一种基于指令的主站AGC机组控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动发电控制(Automatic Generation Control，简称AGC)方法，尤其涉及一种基于指令的主站AGC机组控制方法，属于电力系统调度技术领域。

背景技术

随着电网规模的增长，电网调度人员的工作压力越来越大，主要依赖人工判断的传统调度模式将逐步难以适应。因此，自动发电控制应运而生，它控制着机组的有功出力，以满足不断变化的用户电力需求，并使整个电力系统处于安全、优质、经济的运行状态。

在电网中，发电机组类型多样，性能各异，难以采用统一的模式进行控制，传统的自动发电控制系统虽然已提供多种控制模式，但对于机组实际运行中的特性未能充分考虑，因此仍然不能完全适应电网调度运行的需要。运行中机组的响应时间和调节速率在不同情况下可能有所不同，而电网调节需求时刻都在发生变化，机组调节需求也随之变化。采用目前常规的AGC控制模式，由于未考虑机组自身的实际运行工况，很容易出现机组AGC指令频繁上下调节和机组出力跟踪指令性能较差的情况。这样不仅制约了机组参与电网调节的能力，也对电网的总体控制性能不利。

如图1所示，机组的期望发电功率(目标出力)由基本功率和调节功率组成，对于主站AGC机组i，其目标出力P_si的计算公式为：

P_si＝P_bi+P_ri

其中：P_bi为主站AGC机组i的基本功率(也称为基点)，P_ri为主站AGC机组i的调节功率。

主站AGC机组的期望功率经过安全校核后作为控制指令下发到机组执行。主站AGC机组的基本功率由调度人员设定的基本功率模式给出，主站AGC机组的调节功率由AGC控制策略得出，按一定比例分配给各主站AGC机组。

常用的主站AGC机组基本功率模式如下：

(1)实时功率：机组的基本功率取当前的实际出力。

(2)计划功率：机组的基本功率由电厂或机组的发电计划确定。

(3)人工基荷：机组的基本功率为当时的给定值。

(4)等调节比例：将该类机组的总出力按相同的上(下)可调容量比例进行分配，得到各机组的基本功率。

上述基本功率模式中，实时功率模式容易造成机组指令跟随机组实际出力的波动而波动；计划功率模式和人工基荷模式下机组的调节受制于计划值和人工设定的基点值，不能满足电网调节需求的大幅变化；等调节比例模式未考虑各主站AGC机组间的性能差异。其它不常用的基本功率模式也都存在上述问题。这些问题是影响主站AGC机组控制性能的重要因素。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于指令的主站AGC机组控制方法。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种基于指令的主站AGC机组控制方法，包括以下步骤：

1)在每个控制周期中，主站AGC机组获取电力调度数据网的实时数据，计算区域控制偏差，并进一步计算得到区域的调节功率需求；

2)可调的主站AGC机组获取调节功率需求，以所述主站AGC机组上一个周期的AGC指令为基点，叠加上本周期所分配的调节功率需求，得到所述主站AGC机组的目标出力；

3)将所述目标出力进行安全校核后，作为AGC指令下发到各主站AGC机组执行。

其中较优地，在每个控制周期中，根据主站AGC机组出力的变化情况评估机组跟踪控制指令的能力：若机组出力与AGC指令的偏差较小，未超出预定门槛值，则认为机组的出力正常跟踪AGC指令；若机组出力与AGC指令的偏差逐步增大，且偏差超过预定门槛值，则判定机组不跟踪AGC指令；

其中较优地，在每个控制周期中，若电网调节需求正负方向发生变化，则将机组当前出力作为本周期调节的基本功率，调节功率为0，以避免反调；

其中较优地，在每个控制周期中，若经过判定机组不跟踪上一个周期的AGC指令，则将机组当前出力作为本周期调节的基本功率，避免机组出力与AGC指令的偏差无限增大；

其中较优地，若判定机组不跟踪AGC指令的次数超过一定限值，则将该机组挂起，不再进行调节；统计单位时间内机组出现不跟踪情况的次数，实现对各个机组的跟踪性能的客观评价。

与现有技术相比较，本发明可以使机组的控制指令更好地响应电网需求的变化，有助于机组调节性能的改善；对于短时间内出现的机组不跟踪指令情况，采用重置机组的基本功率的方法解决，避免了由于机组短时间内工况原因造成的跟踪指令性能不佳而出现的误判；可使机组的控制指令避免跟随机组出力的随机波动而波动，有助于提升机组执行效率，减少机组机械控制系统的磨损。

附图说明

图1是机组的期望发电功率形成示意图；

图2是本发明所提供的基本功率模式示意图；

图3是本发明所提供的控制模式实施流程图；

图4是本发明所提供的调节功率形成示意图；

图5是本发明所提供的目标出力校验示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容作进一步的详细说明。

本发明提供了一种基于控制指令的主站AGC机组控制方法，其中基于控制指令进行控制是指：当前控制周期内，主站AGC机组的控制指令利用上一个控制周期的控制指令作为基础，再结合常用的主站AGC机组基本功率控制模式实现，如图2所示，如实时功率、计划功率、人工基荷和等调节比例等控制模式，并给出了该模式下机组控制的实现过程。

本发明提供的主站AGC机组控制方法，如图3所示，包含以下步骤：

1)从主站AGC机组调节功率计算模块获取各机组的调节功率需求。主站AGC机组的调节功率的比例分量和基本分量由区域控制偏差(Area Control Error，简称为ACE)的实时值和积分值经过一定的控制策略得出。对于主站所包含的各个机组来说，机组i的调节功率也包含比例分量和积分分量，并分别由主站AGC机组调节功率的比例分量乘以比例分配系数和积分分量乘以经济分配系数计算得到。如图4所示，主站AGC机组调节功率的计算公式如下：

P_ri＝α_iP_l+β_iP_p

其中：P_ri为主站AGC机组i的调节功率，α_i为主站AGC机组i的经济分配系数，且∑α_i＝1，β_i为主站AGC机组i的调节分配系数，∑β_i＝1，P_l、P_p分别为主站AGC机组调节功率的比例分量和基本分量。

2)将主站AGC机组上一个周期的AGC指令作为基点，叠加上本周期分配到该机组的调节功率需求，得到该机组的目标出力。机组i的目标出力P_si的完整计算公式如下：

P_si＝P_bi+(α_iP_l+β_iP_p)

其中，P_bi为主站AGC机组i的基本功率(也称为基点)，α_i为主站AGC机组i的经济分配系数，且∑α_i＝1，β_i为主站AGC机组i的调节分配系数，∑β_i＝1，P_l、P_p分别为主站AGC机组调节功率的比例分量和基本分量。

3)将机组i的目标出力进行安全校核后，作为AGC指令通过电力调度数据网下发到各机组执行。其中机组的目标出力安全校核，如图5所示，包含：机组反向延时校验、控制命令死区校验、命令周期校验、最大调节增量校验、机组调节限值校验、调节功率允许校验、禁止运行区校验、增(减)功率闭锁校验、稳定断面重载或越限校验。具体内容参考《智能电网调度技术支持系统应用功能系列规范-自动发电控制》部分。

4)在每个控制周期中，根据主站AGC机组出力的变化情况评估机组跟踪控制指令的能力：若机组出力与AGC指令的偏差较小，未超出预定门槛值，则认为机组的出力正常跟踪AGC指令；若机组出力与AGC指令的偏差逐步增大，且偏差超过预定门槛值时，则判定机组不跟踪AGC指令。主站AGC机组i跟踪判别公式如下：

其中P_si为机组i的AGC指令，P_i为机组i的当前出力，L_i为机组i的不跟踪判断门槛值，L_i的值通常取机组调节步长的整数倍，可根据需要进行人工设置。

5)在每个控制周期中，若电网调节需求正负方向发生变化，则将机组当前出力作为本周期调节的基本功率，调节功率为0，以避免反调。即

P_si＝P_i

其中P_si为机组i的目标出力，P_i为机组i的当前出力。

6)在每个控制周期中，若经过判定机组不跟踪AGC指令，则将机组当前出力作为该周期调节的基本功率，避免机组出力与AGC指令的偏差无限增大。即

P_si＝P_i

其中P_si为机组i的目标出力，P_i为机组i的当前出力。

7)若机组不跟踪AGC指令的次数超过给定的限值，则将该机组挂起，不再进行调节。

其中，N_i为机组i不跟踪指令的次数，N_lim为机组i不跟踪指令次数的限值，N_lim通常取值范围为3～5，可根据需要人工设置。

8)统计单位时间内各机组出现不跟踪情况的次数，可以实现对各机组的跟踪性能的客观评价：通过该指标不仅可以掌握机组跟踪性能的时间变化规律，而且可以用于不同类型机组间的公平比较。单位时间内机组跟踪性能指标的计算公式如下：

Q_{i} = \frac{N_{i}}{T_{i}}

其中，Q_i为机组i的跟踪性能指标，N_i为机组i不跟踪指令的次数，T_i为机组i的投入AGC的时间。

本发明可以在不改造现有机组设备的情况下，使主站AGC机组的调节性能得到改善，提高电网运行控制性能，主要从以下方面体现：

1)机组指令以上一个周期的指令为基础变动，可使机组的控制指令更好地响应电网需求的变化，有助于机组调节性能的改善，从而提高电网总体调控效能，改善电网运行品质。

2)在不同工况下，机组性能差异的容忍度较高，对于短时间内出现的机组不跟踪指令情况，采用重置机组的基本功率的方法解决，避免了由于机组短时间内工况原因造成的跟踪指令性能不佳而出现的误判。

3)避免机组的控制指令跟随机组出力的随机波动而波动，有助于提升机组执行效率，减少机组机械控制系统的磨损。

以上对本发明所提供的基于指令的主站AGC机组控制方法进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims

1.一种基于指令的主站AGC机组控制方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的主站AGC机组控制方法，其特征在于，

在每个控制周期中，根据主站AGC机组出力的变化情况评估机组跟踪控制指令的能力：若机组出力与AGC指令的偏差较小，未超出预定门槛值，则认为机组的出力正常跟踪AGC指令；若机组出力与AGC指令的偏差超过预定门槛值，则判定机组不跟踪AGC指令。

3.如权利要求1所述的主站AGC机组控制方法，其特征在于，

在每个控制周期中，若电网调节需求正负方向发生变化，则将机组当前出力作为本周期调节的基本功率，调节功率为0。

4.如权利要求1所述的主站AGC机组控制方法，其特征在于，

在每个控制周期中，若经过判定机组不跟踪上一个周期的AGC指令，则将机组当前出力作为本周期调节的基本功率。

5.如权利要求1所述的主站AGC机组控制方法，其特征在于，

若判定机组不跟踪AGC指令的次数超过预定限值，则将该机组挂起，不再进行调节；统计单位时间内机组出现不跟踪情况的次数，实现对各个机组的跟踪性能的客观评价。