CN106208111B - 基于cps的ace分段控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于CPS的ACE分段控制方法和装置，其中，该方法包括：计算当前控制区域i的ACE，ACE＝20BiΔf+ΔPC；确定计算出的ACE所处的控制区段，其中，控制区段的中心线对应的ACE为‑10BiΔf，控制区段包括：死区、正常区、辅助区和协作区；基于ACE所处的控制区段调节控制区域i内的发电机组的实际功率。本发明避免了传统依靠工作人员经验设定的控制区段划分方式中的人为因素干扰问题，可优化系统资源，提高发电资源的利用率。

Description

基于CPS的ACE分段控制方法和装置
技术领域
本发明涉及电力控制领域，具体而言，涉及基于CPS(Control PerformanceStandard，控制性能标准)的ACE(Area Control Error，区域控制偏差)分段控制方法和装置。
背景技术
表征电能产品质量的标准是频率、电压和波形等三项主要指标。在稳态情况下，同一交流电力系统的频率是一致的。当电力系统的发电出力与系统负荷不平衡时，频率将随之发生变化。因此，频率是最为敏感、最能直接反映电力系统有功功率平衡运行参数。基于此，相关技术中引入ACE作为反映电力系统有功功率平衡的参数为。其表达式为：
ACE＝10B·Δf+ΔPC
其中：B为电力系统的频率系数(MW/0.1Hz)，Δf为频率偏差(Hz)，ΔPC为相邻互联电力系统之间的联络线功率偏差。正的ACE值被认为是过发电，而负的ACE值被认为是欠发电。
自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)的主要目的就是使ACE进入规定的限制范围L10之内并力图趋于0。为保证AGC平滑、稳定而有效地实现电力供需的实时平衡，避免在减小ACE的过程中产生过调或欠调，相关技术中根据ACE的严重程度划分了控制区段(Control Zone)，该控制区段包括死区(Dead Band Zone)、正常区(Normal Zone)也称为命令区(Command Zone)、辅助区(Assist Zone)也称为允许区(Permissive Zone)、协作区(Cooperation Zone)也称紧急区(Emergency Zone)。然而这种控制区段的划分方式没有对各个区间给出具体的数值范围，在实际发电控制时，存在调节能力欠缺或发电资源浪费的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CPS的ACE分段控制方法和装置，以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了一种基于CPS的ACE分段控制方法，包括：计算当前控制区域i的ACE，ACE＝20BiΔf+ΔPC；其中，Bi为当前控制区域i所在电力系统的频率系数，Δf为频率偏差，ΔPC为相邻互联电力系统之间的联络线功率偏差，i为大于0的整数；确定计算出的ACE所处的控制区段，其中，控制区段的中心线对应的ACE为-10BiΔf，控制区段包括：死区、正常区、辅助区和协作区，其中，死区对应的ACE取值为[-20Biε1,20Biε1]，正常区对应的ACE取值为[-2L10，-20Biε1)与(20Biε1，2L10]，辅助区对应的ACE取值为[-3L10，-2L10)与(2L10，3L10]，协作区对应的ACE取值为[-0.8Loss，-3L10)与(3L10，0.8Loss]；其中，ε1为互联电力系统上一年度一分钟平均频率偏差的均方根；L10为ACE每十分钟平均值的限值；Loss为电力系统控制区域意外发生的、最为严重的单次发电有功功率缺失幅值；基于ACE所处的控制区段调节控制区域i内的发电机组的实际功率。
在本发明的实施例中提供了一种基于CPS的ACE分段控制装置，包括：参数计算模块，用于计算当前控制区域i的ACE，ACE＝20BiΔf+ΔPC；其中，Bi为当前控制区域i所在电力系统的频率系数，Δf为频率偏差，ΔPC为相邻互联电力系统之间的联络线功率偏差，i为大于0的整数；控制区段确定模块，用于确定参数计算模块计算出的ACE所处的控制区段，其中，控制区段的中心线对应的ACE为-10BiΔf，控制区段包括：死区、正常区、辅助区和协作区，其中，死区对应的ACE取值为[-20Biε1,20Biε1]，正常区对应的ACE取值为[-2L10，-20Biε1)与(20Biε1，2L10]，辅助区对应的ACE取值为[-3L10，-2L10)与(2L10，3L10]，协作区对应的ACE取值为[-0.8Loss，-3L10)与(3L10，0.8Loss]；其中，ε1为互联电力系统上一年度一分钟平均频率偏差的均方根；L10为ACE每十分钟平均值的限值；Loss为电力系统控制区域意外发生的、最为严重的单次发电有功功率缺失幅值；调节模块，用于基于ACE所处的控制区段调节控制区域i内的发电机组的实际功率。
本发明实施例提供的方法和装置，通过控制区段中各个区段的具体取值，且该取值与具体互联电力系统自身的参数相关，使ACE严重程度的划分更符合实际运行的互联电力系统，避免了传统依靠工作人员经验设定的控制区段划分方式中的人为因素干扰问题，可优化发电资源，提高发电资源的利用率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的基于CPS的ACE分段控制方法的流程图；
图2示出了本发明实施例所提供的的ACE划分示意图；
图3示出了本发明实施例所提供的基于CPS的ACE分段控制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1所示的基于CPS的ACE分段控制方法的流程图，该方法包括以下步骤：
步骤S102，计算当前控制区域i的ACE，本实施例中，ACE＝20BiΔf+ΔPC；其中，Bi为当前控制区域i所在电力系统的频率系数(MW/0.1Hz)，Δf为频率偏差，ΔPC为相邻互联电力系统之间的联络线功率偏差，i为大于0的整数；
步骤S104，确定计算出的ACE所处的控制区段，其中，本实施例中，控制区段的中心线(或过零线)对应的ACE为-10BiΔf，该控制区段包括：死区、正常区、辅助区和协作区，其中，死区对应的ACE取值为[-20Biε1,20Biε1]，正常区对应的ACE取值为[-2L10，-20Biε1)与(20Biε1，2L10]，辅助区对应的ACE取值为[-3L10，-2L10)与(2L10，3L10]，协作区对应的ACE取值为[-0.8Loss，-3L10)与(3L10，0.8Loss]，如图2所示的ACE划分示意图；其中，ε1为互联电力系统上一年度一分钟平均频率偏差的均方根；L10为ACE每十分钟平均值的限值；Loss为电力系统控制区域意外发生的、最为严重的单次发电有功功率缺失幅值；
步骤S106，基于ACE所处的控制区段调节控制区域i内的发电机组的实际功率。
本实施例的方法通过控制区段中各个区段的具体取值，且该取值与具体互联电力系统自身的参数相关，使ACE严重程度的划分更符合实际运行的互联电力系统，避免了传统依靠工作人员经验设定的控制区段划分方式中的人为因素干扰问题，可优化发电资源，提高发电资源的利用率。
为了合理地调节系统中的发电机组的实际功率，基于ACE所处的控制区段调节控制区域i内的发电机组的实际功率包括：将控制区域i内的发电机组分为四类，四类发电机组对应的控制策略分别为偏差调节、辅助调节、协作调节和基点调节；基于ACE所处的控制区段对应的控制方式调节四类发电机组的实际功率。
基于此，本实施例根据ACE的控制区段，按控制行为划分发电机组的四种控制方式：
偏差调节(Regulate)：当ACE超过死区，发电机组在可调范围内直接跟踪ACE的变化并进行调节，使ACE趋于0。
辅助调节(Assist)：发电机组按当前给定的有功功率目标值运行。当ACE超过正常区边界时参与偏差调节；当ACE减小后，在对ACE不造成负面影响的条件下，返回到给定的有功功率目标值运行。
协作调节(Emergency)：发电机组按当前给定的有功功率目标值运行。当ACE超过协作区边界时参与偏差调节；当ACE减小后，在对ACE不造成负面影响的条件下，返回到给定的有功功率目标值运行。
基点设定(Object)：机组只按给定的有功功率目标值运行，不参与ACE调节；在不超过最大调节速率限制的条件下，逼近给定的有功功率目标值。
具体的控制行为如表1所示：
表1
控制策略 死区 正常区 辅助区 协作区
偏差调节 不做控制 偏差调节 偏差调节 偏差调节
辅助调节 基点调节 条件返回 偏差调节 偏差调节
协助调节 基点调节 基点调节 条件返回 偏差调节
基点设定 基点调节 基点调节 基点调节 条件返回
表中：“不做控制”表示不进行任何调节；“偏差调节”表示参与ACE调节，促使ACE减小。“基点调节”表示逼近给定的有功功率目标值，不考虑对ACE的影响；“条件返回”表示进行基点调节时，要考虑对ACE造成的影响，若逼近给定的有功功率目标值会导致ACE增大，则保持不变；若逼近给定的有功功率目标值将促使ACE减小，则进行调节。
对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种基于CPS的ACE分段控制装置，参见图3，该装置包括以下模块：
参数计算模块32，用于计算当前控制区域i的ACE，ACE＝20BiΔf+ΔPC；其中，Bi为当前控制区域i所在电力系统的频率系数，Δf为频率偏差，ΔPC为相邻互联电力系统之间的联络线功率偏差，i为大于0的整数；
控制区段确定模块34，用于确定参数计算模块32计算出的ACE所处的控制区段，其中，控制区段的中心线对应的ACE为-10BiΔf，控制区段包括：死区、正常区、辅助区和协作区，其中，死区对应的ACE取值为[-20Biε1,20Biε1]，正常区对应的ACE取值为[-2L10，-20Biε1)与(20Biε1，2L10]，辅助区对应的ACE取值为[-3L10，-2L10)与(2L10，3L10]，协作区对应的ACE取值为[-0.8Loss，-3L10)与(3L10，0.8Loss]；其中，ε1为互联电力系统上一年度一分钟平均频率偏差的均方根；L10为ACE每十分钟平均值的限值；Loss为电力系统控制区域意外发生的、最为严重的单次发电有功功率缺失幅值；
调节模块36，用于基于ACE所处的控制区段调节控制区域i内的发电机组的实际功率。
本实施例的装置通过控制区段中各个区段的具体取值，且该取值与具体互联电力系统自身的参数相关，使ACE严重程度的划分更符合实际运行的互联电力系统，避免了传统依靠工作人员经验设定的控制区段划分方式中的人为因素干扰问题，可优化发电资源，提高发电资源的利用率。
具体地，上述调节模块36包括：机组划分单元，用于将控制区域i内的发电机组分为四类，四类发电机组对应的控制策略分别为偏差调节、辅助调节、协作调节和基点调节；调节单元，用于基于ACE所处的控制区段对应的控制方式调节四类发电机组的实际功率。
以上实施例通过给出与具体互联电力系统自身的参数相关的控制区段的划分方式，使ACE严重程度的划分更符合实际运行的互联电力系统，避免了传统依靠工作人员经验设定的控制区段划分方式中的人为因素干扰问题，可优化发电资源，提高发电资源的利用率。
本发明实施例还提供了对应于上述方法和装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种基于控制性能标准CPS的区域控制偏差ACE分段控制方法，其特征在于，包括：
计算当前控制区域i的ACE，ACE＝20BiΔf+ΔPC；其中，Bi为当前控制区域i所在电力系统的频率系数，Δf为频率偏差，ΔPC为相邻互联电力系统之间的联络线功率偏差，i为大于0的整数；
确定计算出的ACE所处的控制区段，其中，所述控制区段的中心线对应的ACE为-10BiΔf，所述控制区段包括：死区、正常区、辅助区和协作区，其中，所述死区对应的ACE取值为[-20Biε1,20Biε1]，所述正常区对应的ACE取值为[-2L10，-20Biε1)与(20Biε1，2L10]，所述辅助区对应的ACE取值为[-3L10，-2L10)与(2L10，3L10]，所述协作区对应的ACE取值为[-0.8Loss，-3L10)与(3L10，0.8Loss]；其中，ε1为所述互联电力系统上一年度一分钟平均频率偏差的均方根；L10为ACE每十分钟平均值的限值；Loss为电力系统控制区域意外发生的、最为严重的单次发电有功功率缺失幅值；
基于所述ACE所处的控制区段调节所述控制区域i内的发电机组的实际功率；
基于所述ACE所处的控制区段调节所述控制区域i内的发电机组的实际功率包括：
将所述控制区域i内的发电机组分为四类，四类发电机组对应的控制策略分别为偏差调节、辅助调节、协作调节和基点调节；
基于所述ACE所处的控制区段对应的控制方式调节所述四类发电机组的实际功率。
2.一种基于控制性能标准CPS的区域控制偏差ACE分段控制装置，其特征在于，包括：
参数计算模块，用于计算当前控制区域i的ACE，ACE＝20BiΔf+ΔPC；其中，Bi为当前控制区域i所在电力系统的频率系数，Δf为频率偏差，ΔPC为相邻互联电力系统之间的联络线功率偏差，i为大于0的整数；
控制区段确定模块，用于确定所述参数计算模块计算出的ACE所处的控制区段，其中，所述控制区段的中心线对应的ACE为-10BiΔf，所述控制区段包括：死区、正常区、辅助区和协作区，其中，所述死区对应的ACE取值为[-20Biε1,20Biε1]，所述正常区对应的ACE取值为[-2L10，-20Biε1)与(20Biε1，2L10]，所述辅助区对应的ACE取值为[-3L10，-2L10)与(2L10，3L10]，所述协作区对应的ACE取值为[-0.8Loss，-3L10)与(3L10，0.8Loss]；其中，ε1为所述互联电力系统上一年度一分钟平均频率偏差的均方根；L10为ACE每十分钟平均值的限值；Loss为电力系统控制区域意外发生的、最为严重的单次发电有功功率缺失幅值；
调节模块，用于基于所述ACE所处的控制区段调节所述控制区域i内的发电机组的实际功率；
所述调节模块包括：
机组划分单元，用于将所述控制区域i内的发电机组分为四类，四类发电机组对应的控制策略分别为偏差调节、辅助调节、协作调节和基点调节；
调节单元，用于基于所述ACE所处的控制区段对应的控制方式调节所述四类发电机组的实际功率。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102497147A (zh) * 2011-11-25 2012-06-13 辽宁省电力有限公司 面向控制性能评价标准的自动发电控制的控制方法及控制系统
CN103337879A (zh) * 2013-07-11 2013-10-02 上海电力学院 一种带死区的调节功率动态优化分配方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6266377B2 (ja) * 2014-02-21 2018-01-24 株式会社東芝 事故波及防止システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102497147A (zh) * 2011-11-25 2012-06-13 辽宁省电力有限公司 面向控制性能评价标准的自动发电控制的控制方法及控制系统
CN103337879A (zh) * 2013-07-11 2013-10-02 上海电力学院 一种带死区的调节功率动态优化分配方法

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