[發(fā)明專(zhuān)利]一種關(guān)于自動(dòng)發(fā)電控制的超前控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210006136.4
• 申請(qǐng)日: 2012-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103187730A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴彥;盧敏;滕賢亮;那志強(qiáng);肖艷煒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江省電力公司;國(guó)電南瑞科技股份有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/06
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/06
• 代理公司: 浙江翔隆專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 戴曉翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)有功控制領(lǐng)域中的自動(dòng)發(fā)電控制（簡(jiǎn)稱(chēng)“AGC”），特別是一種關(guān)于自動(dòng)發(fā)電控制的超前控制方法，本發(fā)明用于發(fā)電機(jī)組日前發(fā)電計(jì)劃的超前控制。

背景技術(shù)

自動(dòng)發(fā)電控制簡(jiǎn)稱(chēng)AGC，它是能量管理系統(tǒng)（EMS）的重要組成部分。其工作原理是按電網(wǎng)高度中心的控制目標(biāo)將指令發(fā)送給有關(guān)發(fā)電廠(chǎng)或機(jī)組，通過(guò)電廠(chǎng)或機(jī)組的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)功率的自動(dòng)控制。現(xiàn)有常規(guī)的自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）是一個(gè)控制滯后的調(diào)節(jié)過(guò)程，當(dāng)系統(tǒng)頻率和/或聯(lián)絡(luò)線(xiàn)交換功率偏離計(jì)劃值時(shí),?產(chǎn)生區(qū)域控制偏差(ACE)?,?則AGC系統(tǒng)根據(jù)ACE?的大小對(duì)可控機(jī)組發(fā)出控制命令,?待機(jī)組響應(yīng)控制命令后,?系統(tǒng)頻率和/或聯(lián)絡(luò)線(xiàn)交換功率逐漸恢復(fù)到原計(jì)劃值。這是一個(gè)先有偏差,?再進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程。另一方面,?系統(tǒng)中能快速響應(yīng)的可調(diào)機(jī)組容量(例如水電機(jī)組)?是非常有限而寶貴的,?希望將這一部分資源充分用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)中負(fù)荷和發(fā)電的快速隨機(jī)變化。在A(yíng)GC實(shí)際運(yùn)行中,?當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷處于長(zhǎng)時(shí)間爬坡(向上或向下)?過(guò)程中,?響應(yīng)速度較快的機(jī)組逐漸接近其調(diào)節(jié)上限或下限,?而響應(yīng)速度較慢的機(jī)組(如火電機(jī)組)?仍有較大的調(diào)節(jié)裕度,?從而使系統(tǒng)失去向上或向下方向的快速調(diào)節(jié)能力。為避免這種情況的發(fā)生,?在預(yù)計(jì)系統(tǒng)負(fù)荷將要爬坡之前,?調(diào)度員往往要讓響應(yīng)速度較慢的機(jī)組提前向某一目標(biāo)運(yùn)動(dòng),?以滿(mǎn)足系統(tǒng)負(fù)荷的變化。因此，在許多省級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)AGC都引入超前控制，實(shí)現(xiàn)了火電機(jī)組與水電機(jī)組的協(xié)調(diào)控制。另外，為了滿(mǎn)足電力市場(chǎng)的需要，將電力市場(chǎng)的日前計(jì)劃送入超短期實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)，結(jié)合超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果把電力市場(chǎng)日前計(jì)劃與實(shí)時(shí)控制相關(guān)聯(lián)，以充分反映日前計(jì)劃在調(diào)度上的意義，同時(shí)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和公平性。

在日前電力市場(chǎng)環(huán)境下，日前發(fā)電計(jì)劃是根據(jù)各發(fā)電廠(chǎng)的報(bào)價(jià)曲線(xiàn)、短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果通過(guò)市場(chǎng)出清數(shù)學(xué)模型的計(jì)算而生成的，日前計(jì)劃和短期負(fù)荷預(yù)測(cè)是滿(mǎn)足發(fā)用電平衡約束的。如果日前計(jì)劃得不到執(zhí)行，各發(fā)電廠(chǎng)的報(bào)價(jià)行為就難以反映為機(jī)組的實(shí)際出力水平，僅存的只是在電量結(jié)算上的意義，即日前計(jì)劃與合同分解曲線(xiàn)之差決定了以市場(chǎng)價(jià)結(jié)算的電量，日前計(jì)劃水平越高，以市場(chǎng)價(jià)結(jié)算的電量也就越多。因此，日前計(jì)劃由于缺乏實(shí)時(shí)調(diào)度上的意義而處于一種尷尬境地，市場(chǎng)出清的嚴(yán)肅性受到挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有自動(dòng)發(fā)電控制滯后的調(diào)節(jié)帶來(lái)的對(duì)全網(wǎng)發(fā)用電平衡約束，AGC機(jī)組調(diào)節(jié)壓力大，電網(wǎng)有功控制水平低的缺陷，提供一種關(guān)于自動(dòng)發(fā)電控制的超前控制方法，所述控制方法可以滿(mǎn)足全網(wǎng)的發(fā)用電平衡的約束，大大減輕AGC機(jī)組的調(diào)節(jié)壓力，有效提高電網(wǎng)有功控制水平，還能保證超前控制與日前發(fā)電計(jì)劃的順利實(shí)施。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：一種關(guān)于自動(dòng)發(fā)電控制的超前控制方法，包括下列步驟:

（1）在互聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)主控制區(qū)域模塊，實(shí)施互聯(lián)電網(wǎng)的常規(guī)區(qū)域控制，其控制目標(biāo)為維持電網(wǎng)的頻率在控制范圍內(nèi)和/或維持本控制區(qū)域與其他相鄰控制區(qū)域交換功率為給定計(jì)劃值；

（2）主控制區(qū)域模塊中連接能夠參與區(qū)域控制偏差的遠(yuǎn)方常規(guī)機(jī)組（包括水電、火電）和能夠參與超前控制的火電機(jī)組；

（3）主控制區(qū)域模塊連接一自動(dòng)發(fā)電控制模塊，發(fā)電機(jī)組通過(guò)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊將發(fā)電機(jī)組實(shí)際出力反饋給自動(dòng)發(fā)電控制模塊，自動(dòng)發(fā)電控制模塊確定發(fā)電機(jī)組目標(biāo)出力并通過(guò)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊控制發(fā)電機(jī)組出力；

（4）自動(dòng)發(fā)電控制模塊內(nèi)設(shè)有一超前控制子模塊，其由超前控制偏差計(jì)算單元和超前控制偏差分配單元串接組成；

（5）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊輸出連接超前控制偏差計(jì)算單元，超前控制偏差分配單元輸出連接數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊；

（6）參與超前控制的火電機(jī)組具有日前發(fā)電計(jì)劃，自動(dòng)發(fā)電控制模塊在進(jìn)行常規(guī)控制時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)得到這些機(jī)組的日前計(jì)劃，并且該計(jì)劃應(yīng)該是一個(gè)經(jīng)過(guò)數(shù)值插值的連續(xù)計(jì)劃；

（7）超前控制偏差計(jì)算單元工作時(shí)運(yùn)算方法如下：

；

式中：

為人工給定的系數(shù)，取值范圍一般為（0－1）；

為未來(lái)時(shí)刻預(yù)測(cè)負(fù)荷與當(dāng)前實(shí)際負(fù)荷偏差；

為未來(lái)時(shí)刻計(jì)劃交換與當(dāng)前實(shí)際交換計(jì)劃的偏差；

為計(jì)劃控制機(jī)組未來(lái)整5分鐘發(fā)電計(jì)劃與實(shí)際出力的偏差；

（8）超前控制偏差輸入超前控制偏差分配單元進(jìn)行運(yùn)算后分配給參與超前控制的火電機(jī)組，所述分配單元的工作方法為計(jì)劃偏差優(yōu)先方式，運(yùn)算方法如下：

機(jī)組優(yōu)先級(jí)排序因子為：

式中：

為機(jī)組的排序因子；

為機(jī)組的實(shí)際出力；