[發(fā)明專利]一種基于合作博弈理論的互聯(lián)電網(wǎng)頻率偏差系數(shù)設(shè)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610293674.4
• 申請(qǐng)日: 2016-05-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105914762B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉萌;李寬;趙斌超;王軍;李玉敦;張巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)山東省電力公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J3/24
• 分類號(hào): H02J3/24
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)發(fā)電控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于合作博弈理論的互聯(lián)電網(wǎng)頻率偏差系數(shù)設(shè)定方法。

背景技術(shù)

自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)是維持互聯(lián)電網(wǎng)頻率為額定值，聯(lián)絡(luò)線功率為計(jì)劃值的重要技術(shù)手段。聯(lián)絡(luò)線功率及頻率偏差控制(TBC)是互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行中合理的AGC控制模式，在控制參數(shù)選擇合適的情況下，只要各控制區(qū)有足夠的AGC調(diào)節(jié)能力，可以實(shí)現(xiàn)各控制區(qū)只負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)本區(qū)域的擾動(dòng)功率。電網(wǎng)中調(diào)頻資源分布不均，同時(shí)大規(guī)模間歇式能源發(fā)電接入后調(diào)頻容量需求顯著增加。單純依靠控制區(qū)自身的AGC調(diào)節(jié)能力，難以保證頻率和聯(lián)絡(luò)線功率的控制效果，全網(wǎng)的AGC調(diào)節(jié)資源也得不到有效利用。需要研究新的AGC控制模式，協(xié)調(diào)各控制區(qū)之間的AGC運(yùn)行，更好地發(fā)揮全網(wǎng)的AGC調(diào)節(jié)能力，保證AGC協(xié)調(diào)控制過(guò)程中的收益在各控制區(qū)之間公平分配。

TBC控制模式下，頻率偏差系數(shù)(簡(jiǎn)稱B系數(shù))的設(shè)定對(duì)頻率恢復(fù)起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)有文獻(xiàn)中提出根據(jù)擾動(dòng)量分配B系數(shù)的AGC控制模式，按照擾動(dòng)的大小把各控制區(qū)的B系數(shù)修改為B+ΔB，實(shí)現(xiàn)AGC協(xié)調(diào)控制。為了保證不同危機(jī)情況下AGC機(jī)組的合理調(diào)節(jié)，現(xiàn)有文獻(xiàn)還提出按照頻率偏差絕對(duì)值的大小把系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)劃分為不同等級(jí)，等級(jí)不同B系數(shù)的設(shè)定方式不同。文獻(xiàn)“基于動(dòng)態(tài)系數(shù)法的互聯(lián)電網(wǎng)K系數(shù)調(diào)整策略[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,33(12):72-76”考慮了各控制區(qū)之間AGC機(jī)組的配合，在不同擾動(dòng)情況下以不同的方式設(shè)定B系數(shù)。文獻(xiàn)“華東電網(wǎng)動(dòng)態(tài)區(qū)域控制誤差應(yīng)用分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2010,34(8):106-110”介紹了動(dòng)態(tài)ACE的計(jì)算方法和物理意義，提出考慮跨區(qū)送電機(jī)組跳閘和聯(lián)絡(luò)線越限約束時(shí)的動(dòng)態(tài)ACE實(shí)施方案。當(dāng)前研究只關(guān)注了各控制區(qū)間AGC如何協(xié)調(diào)動(dòng)作才能使系統(tǒng)運(yùn)行得到優(yōu)化，但并未涉及收益如何在各控制區(qū)之間合理分配，激勵(lì)其開(kāi)展合作，形成穩(wěn)固的合作聯(lián)盟。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于合作博弈理論的互聯(lián)電網(wǎng)頻率偏差系數(shù)設(shè)定方法，本發(fā)明在基于合作博弈理論的AGC協(xié)調(diào)控制機(jī)制的基礎(chǔ)上，提出了一種基于合作博弈理論的互聯(lián)電網(wǎng)AGC協(xié)調(diào)控制策略。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：

一種基于合作博弈理論的互聯(lián)電網(wǎng)頻率偏差系數(shù)設(shè)定方法，包括：

互聯(lián)電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制運(yùn)行的過(guò)程中采用TBC控制模式；

根據(jù)頻率偏差大小把運(yùn)行狀態(tài)分為不同等級(jí)，不同等級(jí)下各控制區(qū)的B系數(shù)設(shè)定方式不同；

在聯(lián)合調(diào)頻區(qū)時(shí)，根據(jù)合作博弈的Shapley和核仁模型周期地改變各控制區(qū)的B系數(shù)，把各控制區(qū)的收益優(yōu)化調(diào)整到合作博弈的收益分配點(diǎn)。

進(jìn)一步的，互聯(lián)電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制為協(xié)調(diào)控制，各控制區(qū)周期性計(jì)算本控制區(qū)的AGC機(jī)組調(diào)節(jié)能力，實(shí)時(shí)上報(bào)給上級(jí)控制中心，控制中心周期性地計(jì)算B系數(shù)，下達(dá)給各控制區(qū)。

進(jìn)一步的，上述根據(jù)頻率偏差|Δf|大小把運(yùn)行狀態(tài)分為不同等級(jí)，不同等級(jí)下各控制區(qū)的B系數(shù)設(shè)定方式不同，具體體現(xiàn)在：

|Δf|在死區(qū)，即0≤|Δf|≤|Δf|_D時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)所有AGC機(jī)組均不動(dòng)作；

|Δf|在正常調(diào)節(jié)區(qū)，即|Δf|_D<|Δf|≤|Δf|_N時(shí)，各控制區(qū)均以自然頻率特性系數(shù)β作為B系數(shù)，二次調(diào)頻由擾動(dòng)區(qū)自己負(fù)責(zé)控制，并將其他控制區(qū)提供的一次調(diào)頻功率支援量完全補(bǔ)償；

|Δf|在聯(lián)合調(diào)節(jié)區(qū)，即|Δf|_N<|Δf|≤|Δf|_C時(shí)，控制中心根據(jù)擾動(dòng)大小和各控制區(qū)的調(diào)頻責(zé)任計(jì)算B系數(shù)變化量ΔB_i，下達(dá)到各控制區(qū)，把其B系數(shù)修改為B_i+ΔB_i，快速恢復(fù)頻率；

|Δf|在緊急調(diào)節(jié)區(qū)，即|Δf|>|Δf|_C時(shí)，控制中心按照調(diào)頻能力計(jì)算各控制區(qū)B_i，使系統(tǒng)所有的AGC機(jī)組都按調(diào)頻能力參與調(diào)頻，防止頻率崩潰。

其中，|Δf|_D為第一設(shè)定值，|Δf|_N為第二設(shè)定值，|Δf|_C為第三設(shè)定值，且值|Δf|_D<|Δf|_N<|Δf|_C。

進(jìn)一步的，上述B系數(shù)設(shè)置原則為：