[發明專利]一種風電集中接入后的互聯電網分布式AGC控制方法

有效

• 申請號: 201410769057.8
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104467015A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 單茂華;田偉;鄢蜜昉;嚴春華;姚建國
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網浙江省電力公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種控制方法，具體設計一種風電集中接入后的互聯電網分布式AGC控制方法。

背景技術

目前，風力發電在我國已進入快速發展階段，并網容量和裝機容量均已位居世界第一。大規模風電并網后，風電出力的隨機性和間歇性特性使得互聯電網負荷頻率(LFC)控制不僅需要平衡負荷波動功率，同時也需要平衡來自風電的“負”負荷不規則的波動，電網的源荷雙側波動給電網的負荷頻率(LFC)的AGC控制帶來新的挑戰。

目前的AGC控制采用分區的控制模式。在互聯電網中，各控制區的AGC控制模式通常采用聯絡線頻率偏差控制(TBC)，以維持本控制區有功功率的就地平衡。但是風電受到自然條件的束縛，風電場一般分布在互聯電網中風資源豐富的地區，風電的分布也就往往集中在少數的某些控制區，例如中國的風電主要集中在三北地區以及沿海的一些地區。風電接入互聯電網局部區域后，局部區域的區域控制偏差ACE變化范圍大，使得局部電網的AGC調節資源顯得相對緊張，依靠本局部控制區內的AGC往往很難平衡風電的大幅度波動功率，從而給風電的消納以及互聯電網頻率帶來很大的影響。并且更特別的，風電的快速大范圍波動需要快速的調節資源與之匹配，但是在一些國家如中國的風電集中區域往往缺少例如燃氣等快速的AGC機組，因此更加劇了風電接入后的AGC控制難度。因此必須重新審視當前高風電滲透下的電網AGC控制方法，以提高AGC系統的控制性能。

目前，如何確定互聯電網控制區域AGC總調節功率，提升互聯電網LFC的有功AGC控制性能研究備受關注。早在20世紀50年代，Kirchmayer根據經典控制理論中的傳遞函數原理，提出了互聯系統LFC的數學模型，研究了PI控制方法；至今目前工程上仍然主要應用針對控制區域偏差ACE采用PI控制算法來確定互聯電網各控制區的AGC調節功率。隨著1997年，NERC提出新的CPS1和CPS2的AGC自動發電控制性能評價標準(簡稱CPS標準)，增強了互聯電網控制區之間的功率支援能力，互聯電網控制區域AGC總調節功率的確定還包括了區域間功率支援增量。但是這種功率支援量是極其有限的，很難滿足風電大規模集中電網下的互聯電網有功功率控制的需求。因此。文獻[高宗和，滕賢亮，張小白.適應大規模風電接入的互聯電網有功功率控制[J].電力系統自動化，2010，34(17)：37-41.]針對我國互聯電網提出了集中式AGC控制的構想，通過平等地調動網內優質調頻電源，以應對大規模風電并網的有功控制挑戰，但該文并沒有討論具體的控制模型與算法。并且集中式的AGC控制對數據通信的可靠性提出了更高的要求，控制中心需要收集整個互聯電網內的聯絡線功率、穩定斷面潮流、AGC機組調節信息等，通訊數據量大為增加，信息交換較以往變得更為復雜。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種風電集中接入后的互聯電網分布式AGC控制方法，各控制區只需要與本控制區相關的風電信息，并不需要整個互聯電網的信息。本發明充分發揚了互聯電網控制區之間的功率互援作用，解決了局部電網調節能力欠缺而造成的風電無法消納的問題。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

本發明提供一種風電集中接入后的互聯電網分布式AGC控制方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：風電-非風電控制區協調決策器確定風電波動平衡責任系數矩陣；

步驟2：風電控制區控制器根據風電控制區承擔自身控制區的風電波動平衡責任系數，確定風電控制區的AGC總調節量，并分配至各AGC機組執行；

步驟3：非風電控制區控制器根據非風電控制區承擔的風電控制區的風電波動平衡責任系數，確定非風電控制區的AGC總調節量，并分配至各AGC機組執行。

所述步驟1中，風電波動平衡責任系數矩陣用n×m矩陣用α表示，有：