[發明專利]一種基于模型預測控制的大電網有功實時調度方法

有效

• 申請號: 201210543543.9
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103023074A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 吳文傳;張伯明;劉振銘;孫宏斌;郭慶來;王寧;陳建華;單克;王巍;黃文偉;陳恩黔;肖倩宏
• 申請（專利權）人: 貴州電網公司電力調度控制中心;清華大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種基于模型預測控制的大電網有功實時調度方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

（1）在當前采樣時刻t₀，超短期負荷預測模型根據大電網的歷史信息，計算得到大電網的未來設定時段內的負荷輸出；

（2）為大電網自動發電控制機組設定一個發電控制目標值pi,tAGC,]]>pi,tAGC=pi,t,kminCAGC≤pi,t≤kmaxCAGCkminCAGC,pi,t<kminCAGCkmaxCAGC,pi,t>kmaxCAGC]]>

其中，為t時段AGC機組的計劃出力。k_max、k_min分別為AGC機組調整裕度的上、下限系數；C^AGC為AGC機組的容量，p_i，t為AGC機組的實際出力值；

（3）采用基于預測控制的偏差調整最小的有功實時調度模型，計算未來設定時段內的大電網實時調度機組的發電機出力計劃如下：

f0(pi,t)=minΣt=t0+1TΣi∈Grtri|pi,t-pi,troll|s.t.Dt=g(Dt-1,Dt-2,···Dt-N),t=t0+1,···,T---(1.1)Σi∈Grtpi,t+Σk∈Grollpk,troll+Σj∈GAGCpjtAGC=Dt---(1.2)pi‾≤pi,t≤pi‾---(1.3)pi,t-1-ΔpdiT5≤pit≤pi,t-1+ΔpuiT5---(1.4)TLl‾≤Σi∈Grt(slipi,t)+Σj∈GAGC(sljpjtAGC)+Σk∈Groll(slkpk,troll)≤TLl‾,l=1,···,L---(1.5)]]>

其中，r_i是大電網實時調度機組中第i臺發電機當前的發電單位調整成本，i∈G_rt，

P_i，t和P_i，t-1分別為第i臺發電機在未來設定時段內的第t時刻及第t-1時刻的有功出力值，為第i臺發電機在未來設定時段內的第t時刻的滾動計劃值，和p_i分別為第i臺發電機的有功出力的上限和下限；

Δpd_i和Δpu_i分別為第i臺發電機的向下和向上的爬坡率；

T₅代表調度的設定采樣步長；

為大電網自動發電控制機組中第j臺發電機的目標出力值，為大電網滾動計劃機組中第k臺發電機在未來設定時段內的第t時刻的滾動計劃值；

G_rt為大電網實時調度機組中的發電機臺數；G_AGC為大電網自動發電控制機組中的發電機臺數；G_roll為大電網滾動計劃機組中的發電機臺數；

s_li為大電網中第i臺發電機對預測控制的偏差調整最小的有功實時調度模型中第l個斷面的靈敏度；

D_t為在未來設定時段內的第t時刻的系統負荷需求；g(D_t-1，D_t-2，…D_t-N)為大電網負荷預測功能函數；

t₀為調度中未來設定時段的初始時刻；T為調度中未來設定時段的終止時刻；

TL_l和分別代表第l個斷面的功率傳輸下限和功率傳輸上限；L為預測控制的偏差調整最小的有功實時調度模型中安全斷面的個數；

約束條件（1.1）代表大電網負荷預測功能函數；（1.2）代表大電網發電負荷平衡約束；（1.3）代表大電網中實時調度機組中的發電機出力限值約束；（1.4）代表大電網中實時調度機組中的發電機爬坡速率約束；（1.5）代表預測控制的偏差調整最小的有功實時調度模型中的斷面安全約束；

（4）將上述步驟（3）中計算得到的作為指令下發給大電網實時調度機組中的發電機，到下一采樣時刻，重復步驟（1）—（4）。