[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

技術領域

本發明涉及一種自動發電控制裝置的控制方法，特別是一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法。

背景技術

隨著計算機和網絡通訊技術的發展，工業控制SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統對工業生產過程進行數據采集、監測和控制，保證工業生產過程的正常運轉，它是電力、天然氣、石油、化工等關系國家命脈的基礎產業的神經中樞。現有的水電站對于有功出力的控制普遍采用先將全廠有功目標值通過自動發電量控制功能(Automatic Generation Control，簡稱AGC)分配至各臺水輪發電機組(簡稱機組)，然后由各臺機組分別通過計算機監控系統可編程邏輯控制器(Prog ra mma ble Log i c Controller，簡稱PLC)或調速器進行比例積分微分(簡稱PID)閉環調節的方式進行調節，響應的速度較慢，操作較為復雜；而且水電站在正常發電過程中，受用電需求的影響，發電的有功目標值需要根據實際情況進行頻繁的調整，現有的系統在調節過程中的能量損耗較大，增加了運行的成本。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法。本發明具有操作簡單、響應速度快、損耗較小以及運行成本低的特點。

本發明的技術方案：一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法，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；

前述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法中，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。

前述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法中，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。

前述的一種基于SCADA系統自動發電控制裝置的有功控制方法中，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；