CN111817357B - 一种用于分频控制的agc系统控制方法及agc系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于分频控制的AGC系统控制方法及AGC系统，包括：AGC系统主站获取系统的频率偏差值和联络线偏差值，并根据频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差；根据调频机组的级数对区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量；按照预设的下发策略确定不同的电厂调节分量在对应的调频机组中的机组调节分量；电厂进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，根据通过校验的机组调节分量下发至对应的机组；机组进行出力控制处理，以获取最终的机组出力分量。本发明能够建立符合实际的AGC仿真模型，对分频控制AGC系统进行高精度仿真，模拟分频控制，能够为AGC系统尤其是水电高占比地区控制参数及控制策略的优化提供有力保障。

Description

一种用于分频控制的AGC系统控制方法及AGC系统

技术领域

本发明涉及电网技术领域，并且更具体地，涉及一种用于分频控制的自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)系统控制方法及AGC系统。

背景技术

随着直流跨区域输电工程的大规模建设和水电、新能源的广泛开发，系统转动惯量降低、单一设备造成的功率缺额增大，电网频率的调控难度和发生严重频率稳定问题的风险大大增加。二次调频系统作为系统有功功率平衡的重要控制手段，在频率稳定问题方面发挥着关键作用。为充分发挥AGC系统的调节能力，部分电网通过对控制区内的调节机组根据调频特性进行划分，为实现调频资源的精细化管理打下了良好的基础。

电网为实时运行系统，受安全稳定影响实际电网不允许频繁开展大量扰动试验，仿真成为解决问题不可或缺的技术手段。现有的AGC仿真模型多基于理论公式，与实际运行系统存在较大差异，对于分频控制的仿真能力更是缺失。

因此，需要一种用于分频控制的AGC系统仿真控制方法。

发明内容

本发明提出一种用于分频控制的AGC系统控制方法及AGC系统，以解决如何实现AGC系统的分频控制的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于分频控制的AGC系统控制方法，所述方法包括：

自动发电控制AGC系统主站获取系统的频率偏差值和联络线偏差值，并根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差；

AGC系统主站根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准(Control PerformanceStandard,CPS)计算区域调节控制需求量，并根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量；

AGC系统主站按照预设的下发策略确定不同的电厂调节分量在对应的调频机组中的机组调节分量，并根据机组调节分量确定第一调节指令并下发；

电厂根据所述第一调节指令进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，根据通过校验的机组调节分量确定第二调节指令并下发至对应的机组；

机组根据所述第二调节指令进行出力控制处理，以获取最终的机组出力分量。

优选地，其中所述根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差，包括：

E_ACE＝-10*B*Δf*K_f+ΔPtie*K_l，

其中，E_ACE为区域控制偏差；B为频率偏差系数；Δf为系统的频率偏差值，为频率基准值与系统的频率实际值之差；K_f为频率分量系数，定频率控制(Flat FrequencyControl，FFC)及频率联络线偏差控制(Tie-line frequency Bias Control,TBC)控制模式时为1，定联络线控制FTC控制模式时为0；ΔPtie为联络线偏差，为联络线基准值与联络线实际值之差；K_l为联络线分量系数，FTC及TBC控制模式时为1，FFC控制模式时为0。

优选地，其中所述AGC系统主站根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，包括：

其中，P_R为区域调节控制需求；P_P为比例分量；P_I为积分分量；P_CPS为CPS分量；K_P和K_I分别为比例增益系数与积分增益系数；K_CPS为CPS分量比例增益系数；ΔF_Filter为滤波后的系统频率偏差；E_ACE为区域控制偏差；I_ACE为ACE积分分量；CPS标准以P_R将AGC系统的控制区分为死区、正常区、次紧急区和紧急区，不同的控制区单独设置比例系数和积分增益系数。

优选地，其中电厂基本功率的选取包括定基点和浮动基点控制模式，在定基点控制模式下，电厂根据预设的出力确定功率基点；在浮动基点模式下，电厂根据当前出力确定功率基点；电厂是否参与调节与电厂的调节模式及AGC系统所处的控制区有关；其中，处于严格跟踪基点(Basic Load Off-regulated,BLO)调节模式下的电厂在任何工况均不参与调节；处于带基点正常调节(Basic Load Regulated,BLR)调节模式下的电厂在任何需要调节的情况下均参与调节；处于带基点辅助调节(Basic Load Assistant,BLA)调节模式下的电厂在AGC系统控制区处于次紧急区或紧急区参与调节；处于带基点紧急调节(Basic LoadEmergency,BLE)调节模式下的电厂仅在AGC系统控制区处于紧急区参与调节。

优选地，其中所述根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量，包括：

若调频机组中只含有两级调频机组，则滤波器分为WASHOUT滤波器和一阶惯性滤波器，利用WASHOUT滤波器将所述调节量中的稳态分量滤除，利用一阶惯性滤波器对滤除稳态分量后的调节量进行滤波处理，分别获取所述调节量中的慢变分量和快变分量，将所述慢变分量与稳态分量作为火电电厂调节分量；将所述快变分量作为水电机组调节的快变分量；

若调频机组为三次分频调节的调频机组，则对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波和限幅环节处理，获取慢变分量作为火电电厂调节分量；对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波、限幅环节和减扣环节处理，获取快变分量作为水电电厂调节分量；将剩余的瞬变分量作为储能电厂调节分量。

优选地，其中所述出力控制处理，包括：频率反调抑制、振动区校验和反向延迟处理。

优选地，其中所述方法还包括：

前馈控制调节装置对调速器增加前馈分支，在确定机组出力分量后，通过延迟环节与惯性环节确定最终调节量与前馈分量，并将最终调节量累加至调速器的调节量基准值，将前馈分量下发至调速器PID的输出，以提高调速器对二次调频分量的执行速度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于分频控制的AGC系统，所述系统包括：

AGC系统主站，用于自动发电控制AGC系统主站获取系统的频率偏差值和联络线偏差值，并根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差；用于根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，并根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量；用于按照预设的下发策略确定不同的电厂调节分量在对应的调频机组中的机组调节分量，并根据机组调节分量确定第一调节指令并下发；

电厂，用于根据所述第一调节指令进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，根据通过校验的机组调节分量确定第二调节指令并下发至对应的机组；

机组，用于根据所述第二调节指令进行出力控制处理，以获取最终的机组出力分量。

优选地，其中所述AGC系统主站，根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差，包括：

E_ACE＝-10*B*Δf*K_f+ΔPtie*K_l，

其中，E_ACE为区域控制偏差；B为频率偏差系数；Δf为系统的频率偏差值，为频率基准值与系统的频率实际值之差；K_f为频率分量系数，定频率控制FFC及频率联络线偏差控制TBC控制模式时为1，定联络线控制FTC控制模式时为0；ΔPtie为联络线偏差，为联络线基准值与联络线实际值之差；K_l为联络线分量系数，FTC及TBC控制模式时为1，FFC控制模式时为0。

优选地，其中所述AGC系统主站，根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，包括：

其中，P_R为区域调节控制需求；P_P为比例分量；P_I为积分分量；P_CPS为CPS分量；K_P和K_I分别为比例增益系数与积分增益系数；K_CPS为CPS分量比例增益系数；ΔF_Filter为滤波后的系统频率偏差；E_ACE为区域控制偏差；I_ACE为ACE积分分量；CPS标准以P_R将AGC系统的控制区分为死区、正常区、次紧急区和紧急区，不同的控制区单独设置比例系数和积分增益系数。

优选地，其中电厂基本功率的选取包括定基点和浮动基点控制模式，在定基点控制模式下，电厂根据预设的出力确定功率基点；在浮动基点模式下，电厂根据当前出力确定功率基点；电厂是否参与调节与电厂的调节模式及AGC系统所处的控制区有关；其中，处于严格跟踪基点BLO调节模式下的电厂在任何工况均不参与调节；处于带基点正常调节BLR调节模式下的电厂在任何需要调节的情况下均参与调节；处于带基点辅助调节BLA调节模式下的电厂在AGC系统控制区处于次紧急区或紧急区参与调节；处于带基点紧急调节BLE调节模式下的电厂仅在AGC系统控制区处于紧急区参与调节。

优选地，其中所述AGC系统主站，根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量，包括：

若调频机组中只含有两级调频机组，则滤波器分为WASHOUT滤波器和一阶惯性滤波器，利用WASHOUT滤波器将所述调节量中的稳态分量滤除，利用一阶惯性滤波器对滤除稳态分量后的调节量进行滤波处理，分别获取所述调节量中的慢变分量和快变分量，将所述慢变分量与稳态分量作为火电电厂调节分量；将所述快变分量作为水电机组调节的快变分量；

若调频机组为三次分频调节的调频机组，则对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波和限幅环节处理，获取慢变分量作为火电电厂调节分量；对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波、限幅环节和减扣环节处理，获取快变分量作为水电电厂调节分量；将剩余的瞬变分量作为储能电厂调节分量。

优选地，其中所述出力控制处理，包括：频率反调抑制、振动区校验和反向延迟处理。

优选地，其中所述系统还包括：

前馈控制调节装置，用于对调速器增加前馈分支，在确定机组出力分量后，通过延迟环节与惯性环节确定最终调节量与前馈分量，并将最终调节量累加至调速器的调节量基准值，将前馈分量下发至调速器PID的输出，以提高调速器对二次调频分量的执行速度。

本发明提供了一种用于分频控制的AGC系统控制方法及AGC系统，包括：AGC系统主站获取系统的频率偏差值和联络线偏差值，并根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差；根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量；按照预设的下发策略确定不同的电厂调节分量在对应的调频机组中的机组调节分量；电厂进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，根据通过校验的机组调节分量下发至对应的机组；机组进行出力控制处理，以获取最终的机组出力分量。本发明能够建立符合实际的AGC仿真模型，对分频控制AGC系统进行高精度仿真，模拟分频控制，能够为AGC系统尤其是水电高占比地区控制参数及控制策略的优化提供有力保障。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的用于分频控制的AGC系统控制方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的两级分频控制传递框图；

图3为根据本发明实施方式的三级分频控制传递框图；

图4为根据本发明实施方式的AGC调节量预处理的示意图；

图5为根据本发明实施方式的AGC与典型调速系统配合示意图；

图6为根据本发明实施方式的扰动试验验证结果图；

图7为根据本发明实施方式的B系数控制效果对比图；

图8为根据本发明实施方式的比例增益控制效果对比图；

图9为根据本发明实施方式的分频控制效果对比图；

图10为根据本发明实施方式的用于分频控制的AGC系统1000的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的用于分频控制的AGC系统控制方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的用于分频控制的AGC系统控制方法，能够建立符合实际的AGC仿真模型，对分频控制AGC系统进行高精度仿真，模拟分频控制，能够为AGC系统尤其是水电高占比地区控制参数及控制策略的优化提供有力保障。本发明实施方式提供的用于分频控制的AGC系统控制方法100，从步骤101处开始，在步骤101自动发电控制AGC系统主站获取系统的频率偏差值和联络线偏差值，并根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差。

优选地，其中所述根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差，包括：

E_ACE＝-10*B*Δf*K_f+ΔPtie*K_l，

其中，ACE为区域控制偏差；B为频率偏差系数；Δf为系统的频率偏差值，为频率基准值与系统的频率实际值之差；K_f为频率分量系数，定频率控制FFC及频率联络线偏差控制TBC控制模式时为1，定联络线控制FTC控制模式时为0；ΔPtie为联络线偏差，为联络线基准值与联络线实际值之差；K_l为联络线分量系数，FTC及TBC控制模式时为1，FFC控制模式时为0。

在本发明的实施方式中，建立包括AGC系统的主站-电厂-机组三层架构的仿真模型。主站模型计算控制区功率缺额，并以调节量的形式下发所辖电厂；电厂模型作为中间执行层，接受主站侧下发调节指令，并将指令下发所辖机组；机组作为最终执行层，接受电厂侧下发调节量指令，获得最终调节量。其中，AGC主站模型实现的功能包括：计算区域控制偏差(Area Control Error,ACE)、计算区域调节控制需求量(Area RegulationRequirement，ARR)、滤波处理和与调节量下发。

在本发明的实施方式中，在仿真过程中根据系统的频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差，包括：

E_ACE＝-10*B*Δf*K_f+ΔPtie*K_l，

其中，E_ACE为区域控制偏差；B为频率偏差系数；Δf为系统的频率偏差值，为频率基准值与系统的频率实际值之差；K_f为频率分量系数，定频率控制FFC及频率联络线偏差控制TBC控制模式时为1，定联络线控制FTC控制模式时为0；ΔPtie为联络线偏差，为联络线基准值与联络线实际值之差；K_l为联络线分量系数，FTC及TBC控制模式时为1，FFC控制模式时为0。

在步骤102，AGC系统主站根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，并根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量。

优选地，其中所述根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，包括：

其中，P_R为区域调节控制需求；P_P为比例分量；P_I为积分分量；P_CPS为CPS分量；K_P和K_I分别为比例增益系数与积分增益系数；K_CPS为CPS分量比例增益系数；ΔF_Filter为滤波后的系统频率偏差；E_ACE为区域控制偏差；I_ACE为ACE积分分量；CPS标准以P_R将AGC系统的控制区分为死区、正常区、次紧急区和紧急区，不同的控制区单独设置比例系数和积分增益系数。

优选地，其中电厂基本功率的选取包括定基点和浮动基点控制模式，在定基点控制模式下，电厂根据预设的出力确定功率基点；在浮动基点模式下，电厂根据当前出力确定功率基点；电厂是否参与调节与电厂的调节模式及AGC系统所处的控制区有关；其中，处于严格跟踪基点BLO调节模式下的电厂在任何工况均不参与调节；处于带基点正常调节BLR调节模式下的电厂在任何需要调节的情况下均参与调节；处于带基点辅助调节BLA调节模式下的电厂在AGC系统控制区处于次紧急区或紧急区参与调节；处于带基点紧急调节BLE调节模式下的电厂仅在AGC系统控制区处于紧急区参与调节。

优选地，其中所述根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量，包括：

若调频机组中只含有两级调频机组，则滤波器分为WASHOUT滤波器和一阶惯性滤波器，利用WASHOUT滤波器将所述调节量中的稳态分量滤除，利用一阶惯性滤波器对滤除稳态分量后的调节量进行滤波处理，分别获取所述调节量中的慢变分量和快变分量，将所述慢变分量与稳态分量作为火电电厂调节分量；将所述快变分量作为水电机组调节的快变分量；

若调频机组为三次分频调节的调频机组，则对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波和限幅环节处理，获取慢变分量作为火电电厂调节分量；对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波、限幅环节和减扣环节处理，获取快变分量作为水电电厂调节分量；将剩余的瞬变分量作为储能电厂调节分量。

在本发明的实施方式中，主站区域调节控制需求量，包括：

其中，P_R为区域调节控制需求；P_P为比例分量；P_I为积分分量；P_CPS为CPS分量；K_P和K_I分别为比例增益系数与积分增益系数；K_CPS为CPS分量比例增益系数；ΔF_Filter为滤波后的系统频率偏差；E_ACE为区域控制偏差；I_ACE为ACE积分分量；CPS标准以P_R将AGC系统的控制区分为死区、正常区、次紧急区和紧急区，不同的控制区单独设置比例系数和积分增益系数。电厂基本功率的选取包括定基点和浮动基点控制模式，在定基点控制模式下，电厂根据预设的出力确定功率基点；在浮动基点模式下，电厂根据当前出力确定功率基点；电厂是否参与调节与电厂的调节模式及AGC系统所处的控制区有关；其中，处于严格跟踪基点BLO调节模式下的电厂在任何工况均不参与调节；处于带基点正常调节BLR调节模式下的电厂在任何需要调节的情况下均参与调节；处于带基点辅助调节BLA调节模式下的电厂在AGC系统控制区处于次紧急区或紧急区参与调节；处于带基点紧急调节BLE调节模式下的电厂仅在AGC系统控制区处于紧急区参与调节。

滤波模块为分频控制的重要环节，其通过傅里叶变换对区域调节控制需求进行分频，将快变分量下发快速调节机组(如储能、水电、燃气机组等)，将慢变信号下发慢变机组(如火电等)。在部分情况会对快变分量进行进一步滤波划分，将其中的瞬变分量与快变分量进行划分，将瞬变分量下发储能调节，将快变分量下发水电进行控制。

具体地，如图2所示，若调频机组中只含有两级调频机组，则滤波器共分为两类，一类是WASHOUT滤波器，另一类为一阶惯性滤波器，传递函数如下：

其中，WASHOUT滤波器将调节量中的稳态分量滤除。滤除稳态分量后的调节量经过一阶惯性滤波获得其中的慢变分量，与WASHOUT滤除的稳态分量一起下发火电机组。去除火电调节量后的快变分量再经过一阶惯性滤波后，可以获得供水电机组调节的快变分量。

部分工程应用中会将WASHOUT滤波器调整为一阶惯性，在具体实施时，也会做出如下改变：

其中，K为第K次滤波，为DTF离散滤波因子，取值范围在0～1之间，X_FIL为滤波后值，X_RAW为生数据。

具体地，如图3所示，若调频机组为三次分频调节的调频机组，则对区域调节控制需求量ARR进行火电低通滤波和限幅环节处理，获取慢变分量作为火电电厂调节分量；对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波、限幅环节和减扣环节处理，获取快变分量作为水电电厂调节分量；将剩余的瞬变分量作为储能电厂调节分量。

在步骤103，AGC系统主站按照预设的下发策略确定不同的电厂调节分量在对应的调频机组中的机组调节分量，并根据机组调节分量确定第一调节指令并下发。

在本发明的实施方式中，按照预设的下发策略，将分频计算出的调节量在对应调频特性资源(火电机组、水电机组等)中以按指定比例、优先级及剩余可调容量的方式确定机调节分量，并根据机组调节分量确定第一调节指令并下发至电厂。

在步骤104，电厂根据所述第一调节指令进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，根据通过校验的机组调节分量确定第二调节指令并下发至对应的机组。

在本发明的实施方式中，电厂作为中间执行控制层，接受主站侧下发的调节指令，并将指令下发所辖电厂机组。电厂对主站下发的调节量进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，并根据通过校验的机组调节分量确定第二调节指令并下发至对应的机组。其中，电厂的控制方式包含定基点模式与浮动基点模式两种，定基点模式将以机组初始出力作为调节量下发的参考值，浮动基点模是将以当前出力作为调节量下发的参考值。

在步骤105，机组根据所述第二调节指令进行出力控制处理，以获取最终的机组出力分量。

优选地，其中所述出力控制处理，包括：频率反调抑制、振动区校验和反向延迟处理。

优选地，其中所述方法还包括：

前馈控制调节装置对调速器增加前馈分支，在确定机组出力分量后，通过延迟环节与惯性环节确定最终调节量与前馈分量，并将最终调节量累加至调速器的调节量基准值，将前馈分量下发至调速器PID的输出，以提高调速器对二次调频分量的执行速度。

在本发明的实施方式中，机组作为第三执行层，接受电厂侧下发的调节量指令，并根据获取的调节量指令进行频率反调抑制、振动区校验和反向延迟处理，以获取最终的机组出力分量。

如图4和图5所示，在本发明的实施方式中，在AGC调节机组的调速系统中增加前馈控制环节。AGC机组侧模型输出机组所应执行的调节功率Pagc后，不直接下发机组，而是经过延迟环节与惯性环节后，形成最终调节量与前馈分量。最终调节量累加至调速器调节量基准值，前馈分量下发至调速器PID输出以提高调速器对二次调频分量的执行速度。

在本发明的实施方式中，用于分频控制的AGC系统控制方法能够在PSD-FDS软件中实验并成功应用于国内某个区域电网的模型对比验证及仿真分析工作中；其中，该某个区域电网与其他电网异步互联运行，涉频水电及新能源占比高，频率问题较为突出，该电网同时存在一定比例的火电机组。

基于本发明方法对某一扰动后的系统频率恢复情况展开对比，之后对部分关键控制参数进行仿真分析，获取扰动试验验证结果图6所示。在扰动实验对比中，仿真频率恢复情况与系统的实际基本一致，验证了本发明中AGC系统控制方法的适用性，为后续分析工作打下了良好基础。对主站控制参数中的B系数进行仿真研究，获取的B系数控制效果对比如图7所示。发现增大B系数可以提高系统频率的恢复速度，但当B系数过大时，将会导致系统震荡。对主站控制参数中的比例增益进行仿真研究，获取的比例增益控制效果对比如图8所示，发现增加比例增益可以提高系统频率的恢复速度，但当比例增益过大时，将会导致系统震荡。对分频控制展开研究，获取的分频控制效果对比如图9所示，能够准确地确定合理的水火电分频系数，以更好的完成系统稳态及扰动后的频率调节，较不分频运行效果有较大提高。因此，利用本发明实施方式提供的用于分频控制的AGC系统控制方法进行仿真，能够为后续电网参数及控制策略优化提供重要参考。

图10为根据本发明实施方式的用于分频控制的AGC系统1000的结构示意图。如图10所示，本发明实施方式提供的用于分频控制的AGC系统1000，包括：AGC系统主站1001、电厂1002和机组1003。

优选地，所述AGC系统主站1001，用于获取系统的频率偏差值和联络线偏差值，并根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差；用于根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，并根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量；用于按照预设的下发策略确定不同的电厂调节分量在对应的调频机组中的机组调节分量，并根据机组调节分量确定第一调节指令并下发。

优选地，其中所述AGC系统主站1001，根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差，包括：

E_ACE＝-10*B*Δf*K_f+ΔPtie*K₁，

其中，E_ACE为区域控制偏差；B为频率偏差系数；Δf为系统的频率偏差值，为频率基准值与系统的频率实际值之差；K_f为频率分量系数，定频率控制FFC及频率联络线偏差控制TBC控制模式时为1，定联络线控制FTC控制模式时为0；ΔPtie为联络线偏差，为联络线基准值与联络线实际值之差；K_l为联络线分量系数，FTC及TBC控制模式时为1，FFC控制模式时为0。

优选地，其中所述AGC系统主站1001，根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，包括：

其中，P_R为区域调节控制需求；P_P为比例分量；P_I为积分分量；P_CPS为CPS分量；K_P和K_I分别为比例增益系数与积分增益系数；K_CPS为CPS分量比例增益系数；ΔF_Filter为滤波后的系统频率偏差；E_ACE为区域控制偏差；I_ACE为ACE积分分量；CPS标准以P_R将AGC系统的控制区分为死区、正常区、次紧急区和紧急区，不同的控制区单独设置比例系数和积分增益系数。

优选地，其中电厂基本功率的选取包括定基点和浮动基点控制模式，在定基点控制模式下，电厂根据预设的出力确定功率基点；在浮动基点模式下，电厂根据当前出力确定功率基点；电厂是否参与调节与电厂的调节模式及AGC系统所处的控制区有关；其中，处于严格跟踪基点BLO调节模式下的电厂在任何工况均不参与调节；处于带基点正常调节BLR调节模式下的电厂在任何需要调节的情况下均参与调节；处于带基点辅助调节BLA调节模式下的电厂在AGC系统控制区处于次紧急区或紧急区参与调节；处于带基点紧急调节BLE调节模式下的电厂仅在AGC系统控制区处于紧急区参与调节。

优选地，其中所述AGC系统主站1001，根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量，包括：

若调频机组中只含有两级调频机组，则滤波器分为WASHOUT滤波器和一阶惯性滤波器，利用WASHOUT滤波器将所述调节量中的稳态分量滤除，利用一阶惯性滤波器对滤除稳态分量后的调节量进行滤波处理，分别获取所述调节量中的慢变分量和快变分量，将所述慢变分量与稳态分量作为火电电厂调节分量；将所述快变分量作为水电机组调节的快变分量；

若调频机组为三次分频调节的调频机组，则对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波和限幅环节处理，获取慢变分量作为火电电厂调节分量；对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波、限幅环节和减扣环节处理，获取快变分量作为水电电厂调节分量；将剩余的瞬变分量作为储能电厂调节分量。

优选地，所述电厂1002，用于根据所述第一调节指令进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，根据通过校验的机组调节分量确定第二调节指令并下发至对应的机组。

优选地，所述机组1003，用于根据所述第二调节指令进行出力控制处理，以获取最终的机组出力分量。

优选地，其中所述出力控制处理，包括：频率反调抑制、振动区校验和反向延迟处理。

优选地，其中所述系统还包括：

前馈控制调节装置，用于对调速器增加前馈分支，在确定机组出力分量后，通过延迟环节与惯性环节确定最终调节量与前馈分量，并将最终调节量累加至调速器的调节量基准值，将前馈分量下发至调速器PID的输出，以提高调速器对二次调频分量的执行速度。

本发明的实施例的用用于分频控制的AGC系统1000与本发明的另一个实施例的用于分频控制的AGC系统控制方法100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于分频控制的AGC系统控制方法，其特征在于，所述方法包括：

自动发电控制AGC系统主站获取系统的频率偏差值和联络线偏差值，并根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差；

AGC系统主站根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，并根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量；

AGC系统主站按照预设的下发策略确定不同的电厂调节分量在对应的调频机组中的机组调节分量，并根据机组调节分量确定第一调节指令并下发；

电厂根据所述第一调节指令进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，根据通过校验的机组调节分量确定第二调节指令并下发至对应的机组；

机组根据所述第二调节指令进行出力控制处理，以获取最终的机组出力分量；

其中，所述根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量，包括：

若调频机组中只含有两级调频机组，则滤波器分为WASHOUT滤波器和一阶惯性滤波器，利用WASHOUT滤波器将调节量中的稳态分量滤除，利用一阶惯性滤波器对滤除稳态分量后的调节量进行滤波处理，分别获取所述调节量中的慢变分量和快变分量，将所述慢变分量与稳态分量作为火电电厂调节分量；将所述快变分量作为水电机组调节的快变分量；

若调频机组为三次分频调节的调频机组，则对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波和限幅环节处理，获取慢变分量作为火电电厂调节分量；对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波、限幅环节和减扣环节处理，获取快变分量作为水电电厂调节分量；将剩余的瞬变分量作为储能电厂调节分量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差，包括：

E_ACE＝-10*B*Δf*K_f+ΔPtie*K_l，

其中，E_ACE为区域控制偏差；B为频率偏差系数；Δf为系统的频率偏差值，为频率基准值与系统的频率实际值之差；K_f为频率分量系数，定频率控制FFC及频率联络线偏差控制TBC控制模式时为1，定联络线控制FTC控制模式时为0；ΔPtie为联络线偏差，为联络线基准值与联络线实际值之差；K_l为联络线分量系数，FTC及TBC控制模式时为1，FFC控制模式时为0。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AGC系统主站根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，包括：

其中，P_R为区域调节控制需求；P_P为比例分量；P_I为积分分量；P_CPS为CPS分量；K_P和K_I分别为比例增益系数与积分增益系数；K_CPS为CPS分量比例增益系数；ΔF_Filter为滤波后的系统频率偏差；E_ACE为区域控制偏差；I_ACE为ACE积分分量；CPS标准以P_R将AGC系统的控制区分为死区、正常区、次紧急区和紧急区，不同的控制区单独设置比例系数和积分增益系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，电厂基本功率的选取包括定基点和浮动基点控制模式，在定基点控制模式下，电厂根据预设的出力确定功率基点；在浮动基点模式下，电厂根据当前出力确定功率基点；电厂是否参与调节与电厂的调节模式及AGC系统所处的控制区有关；其中，处于严格跟踪基点BLO调节模式下的电厂在任何工况均不参与调节；处于带基点正常调节BLR调节模式下的电厂在任何需要调节的情况下均参与调节；处于带基点辅助调节BLA调节模式下的电厂在AGC系统控制区处于次紧急区或紧急区参与调节；处于带基点紧急调节BLE调节模式下的电厂仅在AGC系统控制区处于紧急区参与调节。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出力控制处理，包括：频率反调抑制、振动区校验和反向延迟处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

前馈控制调节装置对调速器增加前馈分支，在确定机组出力分量后，通过延迟环节与惯性环节确定最终调节量与前馈分量，并将最终调节量累加至调速器的调节量基准值，将前馈分量下发至调速器PID的输出，以提高调速器对二次调频分量的执行速度。

7.一种用于分频控制的AGC系统，其特征在于，所述系统包括：

AGC系统主站，用于自动发电控制AGC系统主站获取系统的频率偏差值和联络线偏差值，并根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差；AGC系统主站，用于根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，并根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量；AGC系统主站，用于按照预设的下发策略确定不同的电厂调节分量在对应的调频机组中的机组调节分量，并根据机组调节分量确定第一调节指令并下发；

电厂，用于根据所述第一调节指令进行死区校验、最大调节步长校验和安全逻辑校验，根据通过校验的机组调节分量确定第二调节指令并下发至对应的机组；

机组，用于根据所述第二调节指令进行出力控制处理，以获取最终的机组出力分量；

其中，所述AGC系统主站，根据调频机组的级数对所述区域调节控制需求量进行分频处理，以获取不同的电厂调节分量，包括：

若调频机组中只含有两级调频机组，则滤波器分为WASHOUT滤波器和一阶惯性滤波器，利用WASHOUT滤波器将调节量中的稳态分量滤除，利用一阶惯性滤波器对滤除稳态分量后的调节量进行滤波处理，分别获取所述调节量中的慢变分量和快变分量，将所述慢变分量与稳态分量作为火电电厂调节分量；将所述快变分量作为水电机组调节的快变分量；

若调频机组为三次分频调节的调频机组，则对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波和限幅环节处理，获取慢变分量作为火电电厂调节分量；对所述区域调节控制需求量进行火电低通滤波、限幅环节和减扣环节处理，获取快变分量作为水电电厂调节分量；将剩余的瞬变分量作为储能电厂调节分量。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述AGC系统主站，根据所述频率偏差值和联络线偏差值计算区域控制偏差，包括：

E_ACE＝-10*B*Δf*K_f+ΔPtie*K_l，

其中，E_ACE为区域控制偏差；B为频率偏差系数；Δf为系统的频率偏差值，为频率基准值与系统的频率实际值之差；K_f为频率分量系数，定频率控制FFC及频率联络线偏差控制TBC控制模式时为1，定联络线控制FTC控制模式时为0；ΔPtie为联络线偏差，为联络线基准值与联络线实际值之差；K_l为联络线分量系数，FTC及TBC控制模式时为1，FFC控制模式时为0。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述AGC系统主站，根据所述区域控制偏差，基于控制性能标准CPS计算区域调节控制需求量，包括：

其中，P_R为区域调节控制需求；P_P为比例分量；P_I为积分分量；P_CPS为CPS分量；K_P和K_I分别为比例增益系数与积分增益系数；K_CPS为CPS分量比例增益系数；ΔF_Filter为滤波后的系统频率偏差；E_ACE为区域控制偏差；I_ACE为ACE积分分量；CPS标准以P_R将AGC系统的控制区分为死区、正常区、次紧急区和紧急区，不同的控制区单独设置比例系数和积分增益系数。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，电厂基本功率的选取包括定基点和浮动基点控制模式，在定基点控制模式下，电厂根据预设的出力确定功率基点；在浮动基点模式下，电厂根据当前出力确定功率基点；电厂是否参与调节与电厂的调节模式及AGC系统所处的控制区有关；其中，处于严格跟踪基点BLO调节模式下的电厂在任何工况均不参与调节；处于带基点正常调节BLR调节模式下的电厂在任何需要调节的情况下均参与调节；处于带基点辅助调节BLA调节模式下的电厂在AGC系统控制区处于次紧急区或紧急区参与调节；处于带基点紧急调节BLE调节模式下的电厂仅在AGC系统控制区处于紧急区参与调节。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述出力控制处理，包括：频率反调抑制、振动区校验和反向延迟处理。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

前馈控制调节装置，用于对调速器增加前馈分支，在确定机组出力分量后，通过延迟环节与惯性环节确定最终调节量与前馈分量，并将最终调节量累加至调速器的调节量基准值，将前馈分量下发至调速器PID的输出，以提高调速器对二次调频分量的执行速度。

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