[發明專利]一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法

在審

• 申請號: 201710491763.4
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107294140A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 汪瑋;章珈寧;段振輝;張鑫;許鶴鵬;裴軍農;劉曉明
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網新源控股有限公司;國網新源水電有限公司富春江水力發電廠;中京天裕科技（北京）有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙)33234
• 代理人: 鄭雙根

1.一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)檢測確定滿足啟動條件的機組；

(2)啟動機組；

(3)計算出全廠的有功目標值和需要承擔的有功目標值；

(4)計算各臺機組需要承擔的有功目標值；

(5)發送設定值給調速器進行功率調節。

2.根據權利要求1所述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，其特征在于：所述步驟(1)中檢測確定滿足啟動條件的機組的方式為，在每個程序計算周期內，根據每臺機組的相關條件判斷機組是否能夠啟動發電，并記錄下能夠啟動的機組號，不能啟動的機組將通過報警通知值班員。

3.根據權利要求1所述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，其特征在于：所述步驟(2)啟動機組的方式為按照經濟運行方式啟動機組；經濟運行方式為：根據當前的水頭、電廠運行狀況、電廠容量設定值和待啟動的各臺機組在當前運行環境下的性能曲線，計算出電廠最優的運行模式：當水頭達到電量加權水頭值、電廠運行狀態穩定和電廠容量沒有超過設定值時為最優運行狀態，再根據各臺機組在當前的運行環境下的性能曲線圖分析各臺機組的性能情況，性能最穩定的機組設定為最先啟動，以此類推排列出各機組的啟動順序；停機時，優先權最低的機組最先停機。

4.根據權利要求1所述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，其特征在于：所述步驟(3)根據頻率調節方式計算出全廠的有功目標值和需要承擔的有功目標值，頻率調節方式的方法為：每周檢測電網頻率與頻率設定值的偏差，經過PI計算，得出全廠需要承擔的有功功率；具體步驟如下：

(3.1)計算電網頻率偏差：根據公式Δ_f(t)＝G_f(f_s-f_m(t))，得出t時刻計算周期的頻率偏差；其中G_f為頻率偏差增益系數，f_s為頻率設定值50Hz，f_m(t)為t時刻計算周期電網頻率測量值；

(3.2)根據計算出的Δ_f(t)的絕對值確定自適應系數a，b的值；當|Δ_f(t)|≥0.1，則a＝1，b＝1；當|Δ_f(t)|≥5，則a＝1.5，b＝1.5；當|Δ_f(t)|≥10，則a＝2，b＝2；其余情況下，a＝0，b＝0。

5.根據權利要求4所述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，其特征在于：所述的全廠需要承擔的有功目標值的具體計算步驟如下：

(4.1)比例項計算：根據公式K(t)＝G_gaΔ_f(t)，得出t時刻計算周期比例的值，其中G_g為全局調節增益系數；

(4.2)積分項計算：根據公式

計算出t時刻計算周期積分的值；其中I(t-1)為t-1時刻計算周期積分的值，d_cycle為程序計算周期，Δ_f(t-1)為t-1時刻計算周期的頻率偏差，C為積分常數；

(4.3)根據公式P(t)＝K(t)+I(t)，得出t時刻計算周期全廠有功目標值P(t)；

(4.4)計算出P(t)后，同樣會通過安全穩定計算模塊進行驗證，若滿足條件，則此值有效并發送給功率分配模塊；若無效，則保持上一個有效值并發報警。

6.根據權利要求1所述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，其特征在于：所述步驟(4)中的各臺機組需要承擔的功目標值的計算方式為平均分配模式或經濟分配模式。

7.根據權利要求6所述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，其特征在于：所述平均分配模式為將全廠有功目標值平均分配給運行的機組，每臺機組承擔相等的有功目標值。

8.根據權利要求6所述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，其特征在于：所述的經濟分配模式為根據當前的水頭值和正在在運行的機組性能曲線進行功率分配，使各臺機組以各自的最佳運行方式運行；所述的經濟分配模式的分配方法為：

(2.1)各機組的水頭值和電量加權的水頭值進行比較，越接近的機組為最優機組，分配的功率也就高；

(2.2)根據各機組的性能曲線圖分析各機組的運行狀態，在每臺機組的曲線圖中分別取最高值H_i和最低值B_i，計算出差值S_i：S_i＝H_i-B_i,其中i為機組號，S_i越小代表機組的運行狀態越穩定。