[發(fā)明專利]一種基于模型預(yù)測控制的大電網(wǎng)有功實時調(diào)度方法

有效

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• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103023074A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 貴州電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心;清華大學(xué)
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于模型預(yù)測控制的大電網(wǎng)有功實時調(diào)度方法，屬于電力系統(tǒng)運行和控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

實時調(diào)度是電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)中最重要的部分之一。電力系統(tǒng)正常調(diào)度計劃在實施時，要面對運行點接近安全域邊沿、機組未有效跟蹤計劃、自動發(fā)電控制（AGC）機組容量不足等不確定性因素。因此，取系統(tǒng)中性能良好、執(zhí)行計劃良好的機組作為實時調(diào)度機組，通過超短期發(fā)電需求預(yù)測超前調(diào)整機組出力，用于消除這些不確定因素。因此，實時調(diào)度是一種超前控制策略，其核心功能是按調(diào)度時段編制發(fā)電計劃，根據(jù)未來調(diào)度時段的發(fā)電需求預(yù)測，在考慮機組限值、爬坡速率、滾動發(fā)電計劃情況下及滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，按節(jié)能減排最優(yōu)原則自動安排各機組實際發(fā)電計劃，提前預(yù)測消除預(yù)測值和計劃值的偏差。同時，實時調(diào)度是協(xié)調(diào)調(diào)度計劃和AGC控制以及網(wǎng)絡(luò)安全的一個承上啟下的環(huán)節(jié)，它負責(zé)修正上一級的偏差，遺留的偏差由下一級來修正，體現(xiàn)了一種“多級協(xié)調(diào)、逐級細化”的思想。

傳統(tǒng)的有功實時調(diào)度方法一般都是建立在精確模型的基礎(chǔ)上，而實際電力系統(tǒng)受外界干擾、環(huán)境變化等因素影響，常常具有很大的時變性和不確定性。由于這些不確定性的存在，按照傳統(tǒng)的精確模型得到的最優(yōu)控制在實際上往往不能保持最優(yōu)，有時甚至變得不可行。因此，本文采用基于模型預(yù)測控制的有功實時調(diào)度方法來解決這一問題。

模型預(yù)測控制的本質(zhì)是一類基于模型的有限時域閉環(huán)最優(yōu)控制算法。在每一采樣周期，基于過程預(yù)測模型的未來狀態(tài)或輸出預(yù)測結(jié)果，控制器以當(dāng)前時刻的系統(tǒng)狀態(tài)作為控制的初始狀態(tài)，通過在線滾動求解一個有限時長的最優(yōu)控制問題從而獲得當(dāng)前的控制行為，使得未來輸出與參考軌跡之差最小。其以有限時段的反復(fù)滾動優(yōu)化代替最優(yōu)控制的一次離線全局優(yōu)化，以時段最優(yōu)代替全局最優(yōu)，使得模型預(yù)測控制能夠處理動態(tài)特性變化和存在不確定因素的復(fù)雜系統(tǒng)，可有效克服過程的不確定性、非線性和時變性，提高控制的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種基于模型預(yù)測控制的大電網(wǎng)有功實時調(diào)度方法，改善傳統(tǒng)有功實時調(diào)度處理動態(tài)特性變化和存在不確定因素的復(fù)雜系統(tǒng)效果較差的問題，以進一步降低電網(wǎng)運行風(fēng)險，提高運行經(jīng)濟性。

本發(fā)明提出的基于模型預(yù)測控制的大電網(wǎng)有功實時調(diào)度方法，包括以下步驟：

（1）在當(dāng)前采樣時刻t₀，超短期負荷預(yù)測模型根據(jù)大電網(wǎng)的歷史信息，計算得到大電網(wǎng)的未來設(shè)定時段內(nèi)的負荷輸出；