一種電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制閉環(huán)檢測驗(yàn)證方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域的驗(yàn)證方法，具體涉及一種基于連續(xù)時(shí)間序列仿真的電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制閉環(huán)檢測驗(yàn)證方法，電網(wǎng)AGC主站根據(jù)電網(wǎng)斷面進(jìn)行計(jì)算并生成AGC策略，并將策略發(fā)送給機(jī)組AGC子站，機(jī)組AGC子站接收到策略并校正無誤后，開始模擬機(jī)組出力變化。潮流仿真模塊根據(jù)AGC機(jī)組的出力變化，以1s為周期進(jìn)行連續(xù)時(shí)間序列仿真，生成新的電網(wǎng)斷面供下一周期的電網(wǎng)AGC主站生成新的控制策略使用。本發(fā)明提供的電網(wǎng)AGC檢測驗(yàn)證方法仿真周期只有1s，完全滿足并高于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的要求，很好的模擬AGC調(diào)節(jié)過程中電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的變化，能夠直觀的體現(xiàn)電網(wǎng)AGC的閉環(huán)控制效果；是一種“即插即用”的檢測驗(yàn)證方法，簡單、易行、有效。
【專利說明】—種電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制閉環(huán)檢測驗(yàn)證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域的驗(yàn)證方法，具體涉及一種電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制閉環(huán)檢測驗(yàn)證方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)通過控制區(qū)域內(nèi)發(fā)電機(jī)組的有功功率，使本區(qū)域機(jī)組發(fā)電功率跟蹤負(fù)荷的變化，以滿足電力供需的實(shí)時(shí)平衡，實(shí)現(xiàn)維持系統(tǒng)頻率與額定值的偏差在允許范圍內(nèi)，以及維持對(duì)外聯(lián)絡(luò)線功率與計(jì)劃值的偏差在允許范圍內(nèi)的目的。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，AGC已經(jīng)成為電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重要調(diào)控手段，基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)(D5000 )平臺(tái)的AGC功能越來越多的在各區(qū)域電網(wǎng)和省級(jí)電網(wǎng)中等到實(shí)際應(yīng)用。
[0003]目前國內(nèi)主要的電網(wǎng)AGC生產(chǎn)廠家有中國電科院、南瑞科技、北京科東等，各廠家采用的控制方法和控制策略各不相同，可能導(dǎo)致AGC的控制效果也不盡相同，如何離線驗(yàn)證各廠家AGC的控制性能，評(píng)估AGC的控制效果能否滿足電網(wǎng)控制運(yùn)行的要求，尚缺乏有效手段?？梢姡瑢?duì)于電網(wǎng)AGC功能的入網(wǎng)檢測還沒有很好的數(shù)模檢測工具，因此非常必要研究電網(wǎng)AGC入網(wǎng)檢測驗(yàn)證的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制閉環(huán)檢測驗(yàn)證方法，該方法提供標(biāo)準(zhǔn)算例供送檢廠家的電網(wǎng)AGC主站生成策略，生成的策略發(fā)送給機(jī)組AGC子站，子站模擬機(jī)組出力變化來跟蹤響應(yīng)主站指令。在AGC機(jī)組出力調(diào)整的過程中，以Is為周期進(jìn)行連續(xù)時(shí)間序列潮流仿真，模擬AGC調(diào)節(jié)過程中的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的變化，觀察電網(wǎng)AGC的閉環(huán)控制效果。
[0005]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供一種電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制閉環(huán)檢測驗(yàn)證方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法是基于連續(xù)時(shí)間序列仿真的，該方法用的系統(tǒng)檢測驗(yàn)證系統(tǒng)，包括電網(wǎng)斷面、電網(wǎng)AGC主站、機(jī)組AGC子站、潮流仿真模塊以及D5000平臺(tái)；所述電網(wǎng)斷面、電網(wǎng)AGC主站、機(jī)組AGC子站和潮流仿真模塊依次連接形成閉環(huán)，所述電網(wǎng)AGC主站通過D5000平臺(tái)提供的消息總線模塊與機(jī)組AGC子站連接；
[0007]所述方法包括下述步驟:
[0008]A、設(shè)直電網(wǎng)初始斷面擾動(dòng)，并確定擾動(dòng)后的區(qū)域控制偏差A(yù)CE ；
[0009]B、根據(jù)區(qū)域控制偏差A(yù)CE確定AGC策略，并生成AGC機(jī)組出力的控制指令；
[0010]C、控制指令通過安全校驗(yàn)后，開始模擬AGC機(jī)組的出力變化；
[0011]D、連續(xù)時(shí)間序列潮流仿真，生成新的電網(wǎng)斷面攻下一周期的電網(wǎng)AGC主站使用。
[0012]本發(fā)明提供的第一優(yōu)選的技術(shù)方案是:，所述步驟A中，電網(wǎng)初始斷面擾動(dòng)包括電網(wǎng)發(fā)電擾動(dòng)和電網(wǎng)負(fù)荷擾動(dòng)，擾動(dòng)設(shè)置的方法改變電網(wǎng)發(fā)電或負(fù)荷的數(shù)值大?。?br> [0013]計(jì)算區(qū)域控制偏差A(yù)CE表達(dá)式如下:[0014]ACE = IOB (f-f0) + (P-P0)①；
[0015]其中:B—區(qū)域頻率偏差系數(shù)，取正值，單位為MW/0.1HZ ；
[0016]f一實(shí)測頻率，單位為HZ ；
[0017]fQ—額定頻率，單位為HZ ；
[0018]P—區(qū)域聯(lián)絡(luò)線實(shí)際潮流功率之和，單位為MW ；
[0019]Ptl—區(qū)域計(jì)劃凈交換功率，單位為麗；
[0020]當(dāng)區(qū)域控制偏差A(yù)CE〈0稱為電力系統(tǒng)處于“欠發(fā)電”狀態(tài)，當(dāng)區(qū)域控制偏差A(yù)CE>0稱為電力系統(tǒng)處于“過發(fā)電”狀態(tài)。
[0021]本發(fā)明提供的第二優(yōu)選的技術(shù)方案是:，所述步驟B中，電網(wǎng)AGC主站利用區(qū)域控制偏差A(yù)CE結(jié)果計(jì)算區(qū)域調(diào)節(jié)功率，計(jì)算表達(dá)式ΛΡ = -k / (ACE) dt，其中k為調(diào)節(jié)系數(shù)；生成AGC機(jī)組出力的控制指令是指將區(qū)域調(diào)節(jié)功率Λ P分配給各AGC機(jī)組，得到各AGC機(jī)組出力的控制指令。
[0022]本發(fā)明提供的第三優(yōu)選的技術(shù)方案是:，所述步驟C中，控制指令安全校驗(yàn)包括調(diào)節(jié)范圍校驗(yàn)、調(diào)節(jié)步長校驗(yàn)和調(diào)節(jié)死區(qū)校驗(yàn)；所述調(diào)節(jié)范圍校驗(yàn)指的是檢查控制指令是否在機(jī)組可調(diào)出力的上、下限值內(nèi)；所述調(diào)節(jié)步長校驗(yàn)指的是檢查控制指令與機(jī)組當(dāng)前出力之差的絕對(duì)值是否超出機(jī)組單次最大可調(diào)功率值；所述調(diào)節(jié)死區(qū)校驗(yàn)指的是檢查控制指令與機(jī)組當(dāng)前出力之差的絕對(duì)值是否超出了機(jī)組允許調(diào)節(jié)偏差范圍；
[0023]控制指令安全校驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算跟蹤控制指令所需的時(shí)間TgMl，計(jì)算表達(dá)式為:
[0024]Tgoal=Ts+ (Pgoa1-Pgen-Pdead) /Pv ②；
[0025]其中:
[0026]Ts—延時(shí)響應(yīng)時(shí)間，單位為s ;
[0027]Pgtjal—機(jī)組出力指令，單位為麗；
[0028]Pgen—機(jī)組當(dāng)前出力，單位為麗；
[0029]Pdead—機(jī)組出力調(diào)節(jié)死區(qū)，單位為欄;
[0030]Pv—機(jī)組出力調(diào)節(jié)速度，單位為MW/s。
[0031]本發(fā)明提供的第四優(yōu)選的技術(shù)方案是:，所述步驟C中，模擬AGC機(jī)組出力變化指的是建立AGC機(jī)組出力隨時(shí)間變化的計(jì)算模型。
[0032]本發(fā)明提供的第五優(yōu)選的技術(shù)方案是:，AGC機(jī)組出力隨時(shí)間變化的計(jì)算模型表達(dá)式為:
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制閉環(huán)檢測驗(yàn)證方法，其特征在于，所述方法是基于連續(xù)時(shí)間序列仿真的，該方法用的系統(tǒng)檢測驗(yàn)證系統(tǒng)，包括電網(wǎng)斷面、電網(wǎng)AGC主站、機(jī)組AGC子站、潮流仿真模塊以及D5000平臺(tái)；所述電網(wǎng)斷面、電網(wǎng)AGC主站、機(jī)組AGC子站和潮流仿真模塊依次連接形成閉環(huán)，所述電網(wǎng)AGC主站通過D5000平臺(tái)提供的消息總線模塊與機(jī)組AGC子站連接； 所述方法包括下述步驟: A、設(shè)置電網(wǎng)初始斷面擾動(dòng)，并確定擾動(dòng)后的區(qū)域控制偏差A(yù)CE； B、根據(jù)區(qū)域控制偏差A(yù)CE確定AGC策略，并生成AGC機(jī)組出力的控制指令； C、控制指令通過安全校驗(yàn)后，開始模擬AGC機(jī)組的出力變化； D、連續(xù)時(shí)間序列潮流仿真，生成新的電網(wǎng)斷面攻下一周期的電網(wǎng)AGC主站使用。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測驗(yàn)證方法，其特征在于，所述步驟A中，電網(wǎng)初始斷面擾動(dòng)包括電網(wǎng)發(fā)電擾動(dòng)和電網(wǎng)負(fù)荷擾動(dòng)，擾動(dòng)設(shè)置的方法改變電網(wǎng)發(fā)電或負(fù)荷的數(shù)值大?。? 計(jì)算區(qū)域控制偏差A(yù)CE表達(dá)式如下: ACE = IOB (f-f0) +(P-P0)①； 其中:B—區(qū)域頻率偏差系數(shù)，取正值，單位為MW/0.1HZ ； f一實(shí)測頻率，單位為HZ; fQ—額定頻率，單位為HZ ； P—區(qū)域聯(lián)絡(luò)線實(shí)際潮流功率之和，單位為MW ； Ptl—區(qū)域計(jì)劃凈交換功率，單位為MW ； 當(dāng)區(qū)域控制偏差A(yù)CE〈0稱為電力系統(tǒng)處于“欠發(fā)電”狀態(tài)，當(dāng)區(qū)域控制偏差A(yù)CE>0稱為電力系統(tǒng)處于“過發(fā)電”狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的檢測驗(yàn)證方法，其特征在于，所述步驟B中，電網(wǎng)AGC主站利用區(qū)域控制偏差A(yù)CE結(jié)果計(jì)算區(qū)域調(diào)節(jié)功率,計(jì)算表達(dá)式AP = -k / (ACE) dt,其中k為調(diào)節(jié)系數(shù)；生成AGC機(jī)組出力的控制指令是指將區(qū)域調(diào)節(jié)功率ΛΡ分配給各AGC機(jī)組。
4.如權(quán)利要求1所述的檢測驗(yàn)證方法，其特征在于，所述步驟C中，控制指令安全校驗(yàn)包括調(diào)節(jié)范圍校驗(yàn)、調(diào)節(jié)步長校驗(yàn)和調(diào)節(jié)死區(qū)校驗(yàn)；所述調(diào)節(jié)范圍校驗(yàn)指的是檢查控制指令是否在機(jī)組可調(diào)出力的上、下限值內(nèi)；所述調(diào)節(jié)步長校驗(yàn)指的是檢查控制指令與機(jī)組當(dāng)前出力之差的絕對(duì)值是否超出機(jī)組單次最大可調(diào)功率值；所述調(diào)節(jié)死區(qū)校驗(yàn)指的是檢查控制指令與機(jī)組當(dāng)前出力之差的絕對(duì)值是否超出了機(jī)組允許調(diào)節(jié)偏差范圍；控制指令安全校驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算跟蹤控制指令所需的時(shí)間Tgtjal，計(jì)算表達(dá)式為:
Tgoal = Ts+ (Pgoal-Pgen-Pdead) /Pv②； 其中: Ts—延時(shí)響應(yīng)時(shí)間，單位為S ； Pgtjal—機(jī)組出力指令，單位為MW ; Pgen—機(jī)組當(dāng)前出力，單位為MW ; Pdead—機(jī)組出力調(diào)節(jié)死區(qū)，單位為MW ； Pv—機(jī)組出力調(diào)節(jié)速度，單位為MW/s。
5.如權(quán)利要求1所述的檢測驗(yàn)證方法，其特征在于，所述步驟C中，模擬AGC機(jī)組出力變化指的是建立AGC機(jī)組出力隨時(shí)間變化的計(jì)算模型。
6.如權(quán)利要求5所述的檢測驗(yàn)證方法，其特征在于，AGC機(jī)組出力隨時(shí)間變化的計(jì)算模型表達(dá)式為:
7.如權(quán)利要求1所述的檢測驗(yàn)證方法，其特征在于，所述步驟D中，連續(xù)時(shí)間序列潮流仿真意指每Is進(jìn)行一次潮流計(jì)算，更新電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK103439962SQ201310339290
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】于汀, 李立新, 蒲天驕, 李強(qiáng), 邵廣惠, 楊寧 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 東北電網(wǎng)有限公司