CN112039133B - 一种用于对主动控制和agc进行协调控制的方法及系统 - Google Patents

一种用于对主动控制和agc进行协调控制的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法及系统，属于电力系统控制技术领域。本发明方法，包括：建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型；控制添加秒级功率扰动主动控制模块的AGC等效模型按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行；确定秒级功率扰动频率与AGC频率的比例关系；根据主控系统的主动控制策略，确定秒级功率扰动的频率响应系数；根据修正的有功功率值模拟AGC等效模型按照模拟AGC调节方式模拟AGC运行；当AGC调节结束后，且AGC频率偏差为0时，完成协调控制。本发明能提升大规模光伏电站消纳电网的频率暂态稳定性，尤其是大扰动后的电网频率快速恢复，对电网提升新能源消纳比例提供技术支撑。

Description

一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统控制技术领域，并且更具体地，涉及一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法及系统。
背景技术
新能源发电具有间歇性、波动性等特点，随着其穿透功率的增加，将逐渐恶化电力系统的频率特性。光伏电站采用集中式或组串式逆变器，利用高性能信息通信技术、全局运行状态感知等技术，能够实现光伏电站秒级功率扰动的频率主动控制。新能源场站具备秒级功率扰动主动控制能力，可减小打捆调节的常规电源的调节频率，提高电网的稳定运行能力，从而提升电网对新能源的消纳比例，降低弃风弃光率。
自动发电控制AGC是通过调整被选定的发电机的输出，使其频率恢复到指定的正常值以及保证控制区域之间的功率交换为给定值，其次是在发电机组之间分配所需的发电量变化以使得运行费用最小。新能源场站配置有功功率控制系统，按给定负荷方式控制全场总有功负荷以及电网安全。
常规电源机组运行过程中，会出现一次调频指令和AGC负荷指令正向叠加或反向削弱，通常设计一次调频优先于AGC动作，采用“正向叠加、反向闭锁”策略，保证电网的频率稳定性。在新能源高占比送出电网中，其秒级功率扰动主动控制与AGC在动作特性不协调问题凸显，新能源场站秒级功率扰动主动控制变化量与AGC设定值之间的协调问题没有考虑。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法，包括：
建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型；
在AGC等效模型中添加秒级功率扰动主动控制模块，并控制添加秒级功率扰动主动控制模块的AGC等效模型按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行；
在按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行过程中，采集秒级功率扰动频率和AGC频率，并确定秒级功率扰动频率与AGC频率的比例关系；
根据主控系统的主动控制策略，确定秒级功率扰动的频率响应系数；
根据比例关系及频率响应系数，确定所述主控系统的有功功率给定值的补偿修正值，并根据补偿修正值对有功功率给定值进行修正，以获得经过修正的有功功率值，根据修正的有功功率值模拟AGC等效模型按照模拟AGC调节方式模拟AGC运行；
当AGC调节结束后，且AGC频率偏差为0时，完成协调控制。
可选的，建立送受电网光伏电站的AGC等效模型，包括：
获取送受电网光伏电站自动发电控制的运行数据，及送受电网光伏电站与送受电网不同区域联络线的输电功率，对送受电网光伏电站主控系统的影响数据，根据运行数据和影响数据，建立送受电网光伏电站的AGC等效模型。
可选的，补偿修正值与秒级功率扰动主动控制的功率变化值一致。
可选的，AGC调节过程中的控制调节功率与秒级功率扰动主动控制的输出功率相互抵消。
可选的，完成模拟协调控制后，确定协调控制的正确性，若正确性不在预设范围内，再次对AGC等效模型进行模拟运行，直至正确性落入预设范围。
本发明还提供了一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的系统，包括：
等效模块，建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型；
主动控制模块，在AGC等效模型中添加秒级功率扰动主动控制模块，并控制添加秒级功率扰动主动控制模块的AGC等效模型按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行；
第一数据处理模块，在按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行过程中，采集秒级功率扰动频率和AGC频率，并确定秒级功率扰动频率与AGC频率的比例关系；
第二数据处理模块，根据主控系统的主动控制策略，确定秒级功率扰动的频率响应系数；
AGC控制模块，根据比例关系及频率响应系数，确定所述主控系统的有功功率给定值的补偿修正值，并根据补偿修正值对有功功率给定值进行修正，以获得经过修正的有功功率值，根据修正的有功功率值模拟AGC等效模型按照模拟AGC调节方式模拟AGC运行；
控制模块，当AGC调节结束后，且AGC频率偏差为0时，完成协调控制。
可选的，建立送受电网光伏电站的AGC等效模型，包括：
获取送受电网光伏电站自动发电控制的运行数据，及送受电网光伏电站与送受电网不同区域联络线的输电功率，对送受电网光伏电站主控系统的影响数据，根据运行数据和影响数据，建立送受电网光伏电站的AGC等效模型。
可选的，补偿修正值与秒级功率扰动主动控制的功率变化值一致。
可选的，AGC调节过程中的控制调节功率与秒级功率扰动主动控制的输出功率相互抵消。
可选的，完成模拟协调控制后，确定协调控制的正确性，若正确性不在预设范围内，再次对AGC等效模型进行模拟运行，直至正确性落入预设范围。
本发明解决了在新能源高占比送出电网中，其秒级功率扰动主动控制与AGC在动作特性不协调等问题，完全发挥了两者的优势，可以有效发挥光伏电站主动控制性能，提高光伏电站对电网秒级功率扰动的抗扰性，提升大规模光伏电站消纳电网的暂态稳定性，有助于电网大扰动后的快速恢复，从而提升电网对新能源的消纳比例。
本发明应用至电网百万装机容量的光伏电站实施，有效发挥光伏电站主动控制性能，提高光伏电站对电网秒级功率扰动和频率变化的抗扰性，提升大规模光伏电站消纳电网的频率暂态稳定性，尤其是大扰动后的电网频率快速恢复，对电网提升新能源消纳比例提供技术支撑。
附图说明
图1为本发明一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法流程图；
图2为本发明一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法原理图；
图3为本发明一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法有协调控制的光伏电站有功功率录波图；
图4为本发明一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法没有协调控制的光伏电站有功功率录波图；
图5为本发明一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的系统结构图。
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。
本发明提出了一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的方法，如图1所示，包括：
建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型；
控制原理如图2所示，在AGC等效模型中添加秒级功率扰动主动控制模块，并控制添加秒级功率扰动主动控制模块的AGC等效模型按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行；
在按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行过程中，采集秒级功率扰动频率和AGC频率，并确定秒级功率扰动频率与AGC频率的比例关系；
根据主控系统的主动控制策略，确定秒级功率扰动的频率响应系数；
根据比例关系及频率响应系数，确定所述主控系统的有功功率给定值的补偿修正值，并根据补偿修正值对有功功率给定值进行修正，以获得经过修正的有功功率值，根据修正的有功功率值模拟AGC等效模型按照模拟AGC调节方式模拟AGC运行；
当AGC调节结束后，且AGC频率偏差为0时，完成协调控制，光伏电站有功功率现场录波图如图3所示，未协调控制的对比图如图4所示。
建立送受电网光伏电站的AGC等效模型，包括：
获取送受电网光伏电站自动发电控制的运行数据，及送受电网光伏电站与送受电网不同区域联络线的输电功率，对送受电网光伏电站主控系统的影响数据，根据运行数据和影响数据，建立送受电网光伏电站的AGC等效模型。
补偿修正值与秒级功率扰动主动控制的功率变化值一致。
AGC调节过程中的控制调节功率与秒级功率扰动主动控制的输出功率相互抵消。
完成模拟协调控制后，确定协调控制的正确性，若正确性不在预设范围内，再次对AGC等效模型进行模拟运行，直至正确性落入预设范围。
本发明还提供了一种用于对主动控制和AGC进行协调控制的系统200，如图5所示，包括：
等效模块201，建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型；
主动控制模块202，在AGC等效模型中添加秒级功率扰动主动控制模块，并控制添加秒级功率扰动主动控制模块的AGC等效模型按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行；
第一数据处理模块203，在按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行过程中，采集秒级功率扰动频率和AGC频率，并确定秒级功率扰动频率与AGC频率的比例关系；
第二数据处理模块204，根据主控系统的主动控制策略，确定秒级功率扰动的频率响应系数；
AGC控制模块205，根据比例关系及频率响应系数，确定所述主控系统的有功功率给定值的补偿修正值，并根据补偿修正值对有功功率给定值进行修正，以获得经过修正的有功功率值，根据修正的有功功率值模拟AGC等效模型按照模拟AGC调节方式模拟AGC运行；
控制模块206，当AGC调节结束后，且AGC频率偏差为0时，完成协调控制。
建立送受电网光伏电站的AGC等效模型，包括：
获取送受电网光伏电站自动发电控制的运行数据，及送受电网光伏电站与送受电网不同区域联络线的输电功率，对送受电网光伏电站主控系统的影响数据，根据运行数据和影响数据，建立送受电网光伏电站的AGC等效模型。
补偿修正值与秒级功率扰动主动控制的功率变化值一致。
AGC调节过程中的控制调节功率与秒级功率扰动主动控制的输出功率相互抵消。
完成模拟协调控制后，确定协调控制的正确性，若正确性不在预设范围内，再次对AGC等效模型进行模拟运行，直至正确性落入预设范围。
本发明解决了在新能源高占比送出电网中，其秒级功率扰动主动控制与AGC在动作特性不协调等问题，完全发挥了两者的优势，可以有效发挥光伏电站主动控制性能，提高光伏电站对电网秒级功率扰动的抗扰性，提升大规模光伏电站消纳电网的暂态稳定性，有助于电网大扰动后的快速恢复，从而提升电网对新能源的消纳比例。
本发明应用至电网百万装机容量的光伏电站实施，有效发挥光伏电站主动控制性能，提高光伏电站对电网秒级功率扰动和频率变化的抗扰性，提升大规模光伏电站消纳电网的频率暂态稳定性，尤其是大扰动后的电网频率快速恢复，对电网提升新能源消纳比例提供技术支撑。
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。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
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。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于对主动控制和自动发电控制AGC进行协调控制的方法，所述方法包括：
建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型；
所述建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型，包括：
获取送受电网光伏电站自动发电控制的运行数据、送受电网光伏电站与送受电网不同区域联络线的输电功率及对送受电网光伏电站主控系统的影响数据，根据运行数据、输电功率及影响数据，建立送受电网光伏电站的AGC等效模型；
在AGC等效模型中添加秒级功率扰动主动控制模块，并控制添加秒级功率扰动主动控制模块的AGC等效模型按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行；
在按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行过程中，采集秒级功率扰动频率和AGC频率，并确定秒级功率扰动频率与AGC频率的比例关系；
根据主控系统的主动控制策略，确定秒级功率扰动的频率响应系数；
根据比例关系及频率响应系数，确定所述主控系统的有功功率给定值的补偿修正值，并根据补偿修正值对有功功率给定值进行修正，以获得经过修正的有功功率值，根据修正的有功功率值模拟AGC等效模型按照模拟AGC调节方式模拟AGC运行；
当AGC调节结束后，且AGC频率偏差为0时，完成协调控制。
2.根据权利要求1所述的方法，所述补偿修正值与秒级功率扰动主动控制的功率变化值一致。
3.根据权利要求1所述的方法， AGC调节过程中的控制调节功率与秒级功率扰动主动控制的输出功率相互抵消。
4.根据权利要求1所述的方法，所述完成协调控制后，确定协调控制的正确性，若正确性不在预设范围内，再次对AGC等效模型进行模拟运行，直至正确性落入预设范围。
5.一种用于对主动控制和自动发电控制AGC进行协调控制的系统，所述系统包括：
等效模块，建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型；
所述建立送受电网光伏电站的自动发电控制AGC等效模型，包括：
获取送受电网光伏电站自动发电控制的运行数据、送受电网光伏电站与送受电网不同区域联络线的输电功率及对送受电网光伏电站主控系统的影响数据，根据运行数据、输电功率及影响数据，建立送受电网光伏电站的AGC等效模型；
主动控制模块，在AGC等效模型中添加秒级功率扰动主动控制模块，并控制添加秒级功率扰动主动控制模块的AGC等效模型按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行；
第一数据处理模块，在按照模拟秒级功率扰动主动控制的方式来运行过程中，采集秒级功率扰动频率和AGC频率，并确定秒级功率扰动频率与AGC频率的比例关系；
第二数据处理模块，根据主控系统的主动控制策略，确定秒级功率扰动的频率响应系数；
AGC控制模块，根据比例关系及频率响应系数，确定所述主控系统的有功功率给定值的补偿修正值，并根据补偿修正值对有功功率给定值进行修正，以获得经过修正的有功功率值，根据修正的有功功率值模拟AGC等效模型按照模拟AGC调节方式模拟AGC运行；
控制模块，当AGC调节结束后，且AGC频率偏差为0时，完成协调控制。
6.根据权利要求5所述的系统，所述补偿修正值与秒级功率扰动主动控制的功率变化值一致。
7.根据权利要求5所述的系统， AGC调节过程中的控制调节功率与秒级功率扰动主动控制的输出功率相互抵消。
8.根据权利要求5所述的系统，所述完成协调控制后，确定协调控制的正确性，若正确性不在预设范围内，再次对AGC等效模型进行模拟运行，直至正确性落入预设范围。
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