本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于ACE共享的互聯(lián)電網(wǎng)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，還涉及一種基于此系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制方法。
背景技術(shù)：
隨著特高壓電網(wǎng)的不斷建設(shè)，區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行控制地域跨度日益擴(kuò)大，電氣聯(lián)系更加緊密，區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部相互影響與依賴愈加明顯。復(fù)雜的電網(wǎng)運(yùn)行特性，使電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率和頻率控制面臨新的挑戰(zhàn)，需要深化各區(qū)域在實(shí)時(shí)控制層面的協(xié)作。
協(xié)同控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)同控制，提高區(qū)域協(xié)作水平，發(fā)揮互聯(lián)電網(wǎng)內(nèi)部資源互補(bǔ)的重要措施。協(xié)同控制技術(shù)可以在極端情況下提供緊急的支援，有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。除此以外，在機(jī)組組合和發(fā)電計(jì)劃制定的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)提高區(qū)域的協(xié)作水平，不僅可以有效地利用系統(tǒng)的資源，也能減少運(yùn)行成本，改善控制性能指標(biāo)。實(shí)現(xiàn)多區(qū)域的協(xié)同控制，提升協(xié)調(diào)調(diào)度的水平已成為國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。
目前，國(guó)外主要的協(xié)同應(yīng)用技術(shù)有：
1)實(shí)體控制區(qū)聯(lián)合(Actual BA Consolidation，ABAC)
ABAC法是將多個(gè)(兩個(gè)或兩個(gè)以上)控制區(qū)聯(lián)合在一起形成一個(gè)新的大控制區(qū)，調(diào)度業(yè)務(wù)集中到某一個(gè)區(qū)域的調(diào)度機(jī)構(gòu)，或者另成立一個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的有功平衡任務(wù)，該調(diào)度機(jī)構(gòu)仍采用常規(guī)的計(jì)劃編制方式和控制手段。從運(yùn)行機(jī)制來(lái)看，每個(gè)小控制區(qū)仍需要滿足自身的有功平衡控制要求，ABAC法由于可以“全局思考”，結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行狀況和下轄區(qū)域上報(bào)的功率支援需求，在服從于聯(lián)絡(luò)線的安全約束的情況下可以實(shí)時(shí)修改區(qū)域間的聯(lián)絡(luò)線交換計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的AGC(Automatic Generation Control，自動(dòng)發(fā)電控制)容量、負(fù)荷跟蹤服務(wù)容量的優(yōu)化配置。
2)ACE差異性交換(ACE Diversity Interchange，ADI)
ADI利用互聯(lián)電網(wǎng)在實(shí)時(shí)運(yùn)行中各區(qū)域ACE(Area Control Error，區(qū)域控制偏差)符號(hào)的差異性，通過(guò)算法優(yōu)化各區(qū)域的ACE調(diào)節(jié)量以減少每個(gè)區(qū)域的調(diào)節(jié)負(fù)擔(dān)。多年來(lái)，ADI在北美電網(wǎng)中得到實(shí)際應(yīng)用并取得了良好的控制效果。德國(guó)也采用該技術(shù)，稱之為二次備用共享，具體的方法類(lèi)似于ADI，每5min內(nèi)執(zhí)行一次安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度(Security Constrained Economic Dispatch，SCED)。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，ADI并不是一個(gè)強(qiáng)制性的控制策略，是一種事前約定的區(qū)域電力電量交易，并不要求所有區(qū)域都參加。
3)只含風(fēng)電控制區(qū)(Wind-only BA，WBA)
利用風(fēng)電出力在大范圍空間上的互補(bǔ)性來(lái)減少總的調(diào)節(jié)功率也是ADI基本思路的體現(xiàn)，WBA就是其中的代表技術(shù)。WBA采用定凈交換功率控制(constant net interchange control，CNIC)方式，因此一些控制區(qū)(非全部)需要?jiǎng)澇鲆徊糠諥GC機(jī)組供WBA滿足其ACE的控制要求。
4)動(dòng)態(tài)計(jì)劃(Dynamic Schedule，DS)
DS是將本地控制區(qū)(native balancing authority，NBA)的一部分負(fù)荷或發(fā)電量通過(guò)實(shí)時(shí)修改ACE的方式轉(zhuǎn)移給鄰控制區(qū)(adjacent balancing authority，ABA)，將部分或者全部的調(diào)節(jié)責(zé)任轉(zhuǎn)移給其他區(qū)域。特別地，在北美電網(wǎng)中，某些電網(wǎng)內(nèi)部的控制區(qū)擁有的機(jī)組(或負(fù)荷)在其他控制區(qū)的地理范圍內(nèi)，比如NBA需要調(diào)用在ABA內(nèi)部的這部分虛擬機(jī)組(pseudo-tie generation，PTG)進(jìn)行跨區(qū)功率支援時(shí)，實(shí)現(xiàn)這種特殊的功率支援場(chǎng)景的技術(shù)稱為虛擬聯(lián)絡(luò)線(pseudo-tie)。
5)虛擬儲(chǔ)能(Virtual Energy Storage，VES)
傳統(tǒng)意義上的區(qū)域協(xié)作是通過(guò)不同的平衡責(zé)任區(qū)合作方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于管理區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線功率的隨機(jī)性和不確定性。實(shí)現(xiàn)了區(qū)域協(xié)作的控制區(qū)能夠在更廣泛的范圍內(nèi)，利用更多的資源來(lái)實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間尺度的有功功率平衡。除此以外，提高區(qū)域間的相互協(xié)作還能夠減少備用容量的預(yù)留，減少機(jī)組的無(wú)謂調(diào)節(jié)，有利于節(jié)能減排。
伴隨著特高壓交直流電網(wǎng)的逐步建成，我國(guó)電網(wǎng)已由局部聯(lián)網(wǎng)逐漸發(fā)展成為特高壓互聯(lián)電網(wǎng)。區(qū)域之間電力電量的交換能力大為提高，各區(qū)域之間的電氣聯(lián)系日益緊密，已經(jīng)為實(shí)現(xiàn)多區(qū)域協(xié)同控制提供了條件。
本發(fā)明針對(duì)區(qū)域互聯(lián)大電網(wǎng)負(fù)荷頻率平衡控制要求，考慮電網(wǎng)分層分區(qū)多斷面特性，通過(guò)提出兩級(jí)調(diào)度模型下多控制區(qū)之間的協(xié)同控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)電網(wǎng)機(jī)組調(diào)節(jié)資源跨區(qū)互濟(jì)，減少機(jī)組的無(wú)謂調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高頻率控制水平。發(fā)明成果將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)此類(lèi)研究的空白。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種基于ACE共享的互聯(lián)電網(wǎng)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及方法，提出了分調(diào)-省調(diào)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制體系，減少機(jī)組的無(wú)謂調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)電網(wǎng)機(jī)組調(diào)節(jié)資源跨區(qū)互濟(jì)和電網(wǎng)安全穩(wěn)定的目標(biāo)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于ACE共享的互聯(lián)電網(wǎng)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是，包括分調(diào)AGC主控制區(qū)域、多個(gè)省調(diào)AGC控制區(qū)域，以及位于各省調(diào)AGC控制區(qū)域內(nèi)由相應(yīng)省調(diào)AGC管控的發(fā)電機(jī)組；
各省調(diào)AGC與分調(diào)AGC聯(lián)網(wǎng)通信，并作為分調(diào)AGC的控制對(duì)象；
分調(diào)AGC主控制區(qū)域內(nèi)建立對(duì)應(yīng)各省調(diào)控制區(qū)的控制對(duì)象模型，以實(shí)時(shí)計(jì)算各個(gè)省調(diào)控制區(qū)域的ACE；省調(diào)AGC建立對(duì)應(yīng)各自控制區(qū)的控制對(duì)象模型，以實(shí)時(shí)計(jì)算各自控制區(qū)內(nèi)的ACE，并將此ACE上傳至分調(diào)AGC；
分調(diào)AGC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)頻率和各個(gè)省調(diào)AGC的ACE，基于ACE共享對(duì)各個(gè)省調(diào)控制區(qū)的ACE進(jìn)行修正，并將修正后的ACE下發(fā)至各省調(diào)AGC；各省調(diào)AGC根據(jù)下發(fā)的ACE對(duì)其管控下的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行功率調(diào)整。
進(jìn)一步的，本發(fā)明系統(tǒng)中，分調(diào)AGC還依據(jù)各個(gè)省調(diào)控制區(qū)修正后的ACE對(duì)各個(gè)省調(diào)的控制效果進(jìn)行頻率安全考核評(píng)價(jià)。
相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種基于ACE共享的互聯(lián)電網(wǎng)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制方法，其特征是，包括以下步驟：
步驟S01，分調(diào)AGC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各省調(diào)AGC上傳的ACE，當(dāng)各個(gè)省調(diào)AGC上傳的ACE與本地計(jì)算的ACE兩者差異超過(guò)一定門(mén)檻值，則給出采集異常告警，各省調(diào)AGC按照自身計(jì)算的ACE對(duì)其管控下的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制；
步驟S02，分調(diào)AGC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)區(qū)域電網(wǎng)頻率，當(dāng)頻率偏差處于正常波動(dòng)區(qū)間時(shí)，根據(jù)各個(gè)省調(diào)控制區(qū)ACE和頻率偏差的符號(hào)對(duì)各個(gè)省調(diào)控制區(qū)ACE進(jìn)行修正；
步驟S03，當(dāng)頻率偏差超過(guò)正常波動(dòng)區(qū)間時(shí)，先確定擾動(dòng)責(zé)任控制區(qū)，然后分別對(duì)責(zé)任控制區(qū)和其余非責(zé)任控制區(qū)的ACE進(jìn)行修正；
步驟S04，分調(diào)AGC將修正后的ACE作為省調(diào)AGC最終控制ACE實(shí)時(shí)發(fā)送到各個(gè)省調(diào)AGC，各省調(diào)AGC依據(jù)此控制ACE對(duì)其管控下的發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率進(jìn)行調(diào)整。
進(jìn)一步的，頻率偏差正常波動(dòng)區(qū)間為±0.1Hz。
進(jìn)一步的，在步驟S02中，根據(jù)本地計(jì)算出的各個(gè)省調(diào)控制區(qū)ACE和頻率偏差的符號(hào)對(duì)各個(gè)省調(diào)控制區(qū)ACE進(jìn)行修正的修正公式如下：
式中：ACE'j為區(qū)域j修正后的ACE；ACEj為區(qū)域j的原始ACE；i為與電網(wǎng)頻差反號(hào)的區(qū)域標(biāo)識(shí)；NI為控制區(qū)ACE與電網(wǎng)頻率反號(hào)的控制區(qū)個(gè)數(shù)，j為與電網(wǎng)頻差同號(hào)的區(qū)域標(biāo)識(shí)，NJ為與控制區(qū)ACE與電網(wǎng)頻率同號(hào)的控制區(qū)個(gè)數(shù)，Δf為電網(wǎng)實(shí)際頻率減額定頻率；
進(jìn)一步的，在步驟S03中，具體控制方式如下：
(1)先確定擾動(dòng)責(zé)任控制區(qū)，計(jì)算各個(gè)省調(diào)控制區(qū)在當(dāng)前頻率下的ACE合格門(mén)檻ACELimit，計(jì)算方法如下式所示：
式中：B為控制區(qū)的頻率偏差系數(shù)；fLimit為電網(wǎng)頻率安全門(mén)檻，fs為電網(wǎng)計(jì)劃頻率，一般為50Hz,Δf為電網(wǎng)頻率偏差；
對(duì)于控制區(qū)ACE超過(guò)自身控制區(qū)對(duì)應(yīng)的ACE合格門(mén)檻ACELimit的控制區(qū)為責(zé)任控制區(qū)，否則為非責(zé)任控制區(qū)；
(2)對(duì)于責(zé)任控制區(qū)，需要其他區(qū)域支援的額外調(diào)節(jié)ACEsupport，調(diào)節(jié)的ACEsupport計(jì)算方法如式(3)所示；責(zé)任控制區(qū)的原始ACE加上調(diào)節(jié)ACEsupport作為最終的控制ACE，修正方式如式(4)所示：
ACE'm＝ACEm+ACEsupport (4)
式中：ACEsupport為責(zé)任控制區(qū)m需要其余非責(zé)任控制區(qū)域支援的ACE值；ACELimit當(dāng)前頻率下的ACE合格門(mén)檻；ACEm為責(zé)任控制區(qū)m的ACE值；ACE'm為責(zé)任控制區(qū)m修正后的ACE值；
(3)對(duì)于非責(zé)任控制區(qū)，控制區(qū)ACE的修改方式如式(5)(6)所示：
ACE'n＝ACEn-ΓnACEsupport (5)
式中：ACE'n為非責(zé)任控制區(qū)n修正后的ACE值；Γn為非責(zé)任控制區(qū)的責(zé)任分?jǐn)傁禂?shù)；N是指非責(zé)任控制區(qū)的個(gè)數(shù)。
進(jìn)一步的，還包括以下步驟：
步驟S05，分調(diào)AGC對(duì)各個(gè)省調(diào)的控制效果進(jìn)行頻率安全考核評(píng)價(jià)，考核評(píng)價(jià)方式如下：
(1)分調(diào)AGC按照每秒一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣間隔(此采樣間隔可根據(jù)相應(yīng)的AGC控制命令周期來(lái)定)，計(jì)算各省調(diào)控制區(qū)在每個(gè)整分鐘內(nèi)的控制ACE的平均值，如式(7)所示:
式中：為控制區(qū)在第k分鐘的ACE平均值，ACE'k-t為控制區(qū)在第k分鐘t秒的ACE修正值。
(2)按照每秒一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣間隔，計(jì)算每個(gè)整分鐘電網(wǎng)頻率偏差的平均值，如式(8)所示：
式中：為第k分鐘的頻率偏差平均值，Δfk-t為第k分鐘t秒的頻率偏差值；
(3)按照式(9)計(jì)算每個(gè)整分鐘控制區(qū)ACE平均值的合格門(mén)檻值，
式中：為第k分鐘ACE平均值的合格門(mén)檻值；
(4)針對(duì)任意整分鐘，如果電網(wǎng)頻率偏差為正，且某控制區(qū)的ACE平均值大于或者電網(wǎng)頻率偏差為負(fù)，且某控制區(qū)的ACE平均值小于則記該控制區(qū)在該分鐘ACE控制不合格；
(5)如果某控制區(qū)出現(xiàn)連續(xù)設(shè)定值個(gè)點(diǎn)不合格，則記該控制區(qū)出現(xiàn)一個(gè)頻率安全不合格點(diǎn)。
進(jìn)一步的，設(shè)定值為15個(gè)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明采用分調(diào)-省調(diào)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制體系，當(dāng)電網(wǎng)頻率波動(dòng)時(shí)采用相應(yīng)的ACE共享控制策略對(duì)各個(gè)省調(diào)AGC的ACE進(jìn)行修正，各省調(diào)AGC進(jìn)而依據(jù)此ACE調(diào)整其管控下發(fā)電機(jī)組功率，減少機(jī)組的無(wú)謂調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)電網(wǎng)機(jī)組調(diào)節(jié)資源跨區(qū)互濟(jì)、進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)頻率控制水平和電網(wǎng)安全穩(wěn)定的目標(biāo)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明基于ACE共享的互聯(lián)電網(wǎng)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)模型原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
圖1是本發(fā)明基于ACE共享的互聯(lián)電網(wǎng)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)模型原理圖，圖中，備用是指控制區(qū)的上調(diào)節(jié)備用和下調(diào)節(jié)備用(省調(diào)AGC調(diào)控發(fā)電機(jī)組時(shí)使用)。遙測(cè)ACE是指由上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)下發(fā)的ACE，與本地計(jì)算ACE相對(duì)應(yīng)。頻率分量是指AGC在用TBC(聯(lián)絡(luò)線頻率偏差)控制模式計(jì)算ACE時(shí)頻率偏差的計(jì)算分量。交換分量是值A(chǔ)GC在用TBC控制模式計(jì)算ACE時(shí)聯(lián)絡(luò)線功率偏差的計(jì)算分量。ACE分配及指令下發(fā)是指AGC根據(jù)ACE得到控制偏差，并將控制區(qū)偏差按照對(duì)應(yīng)策略分配給發(fā)電機(jī)組，對(duì)發(fā)電機(jī)組對(duì)輸出功率進(jìn)行調(diào)整?？刂葡到y(tǒng)的建立可根據(jù)以下步驟：
步驟一，在區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度中心(或稱為分部調(diào)度中心，簡(jiǎn)稱分調(diào))建立一個(gè)區(qū)域級(jí)調(diào)度控制區(qū)(即分調(diào)AGC)，分調(diào)AGC作為主控制區(qū)域，主要負(fù)責(zé)控制全網(wǎng)的頻率及考核評(píng)價(jià)聯(lián)絡(luò)線控制效果。
步驟二，在該區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部設(shè)置有各省級(jí)調(diào)度中心(簡(jiǎn)稱省調(diào))，在各省調(diào)控制中心建立各自的省級(jí)調(diào)度控制區(qū)(簡(jiǎn)稱省調(diào)AGC)，省調(diào)AGC負(fù)責(zé)各自省級(jí)電網(wǎng)的常規(guī)控制，省調(diào)AGC的控制目標(biāo)可以為維持電網(wǎng)的頻率在控制范圍內(nèi)，也可以為維持本控制區(qū)域與其他相鄰控制區(qū)域交換功率為給定計(jì)劃值，或兩個(gè)控制目標(biāo)同時(shí)滿足。省調(diào)AGC的控制目標(biāo)由分調(diào)AGC給定，控制對(duì)象為省調(diào)AGC區(qū)域內(nèi)由其調(diào)管的發(fā)電機(jī)組。如圖1所示，一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)分調(diào)AGC，區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)包括三個(gè)省調(diào)控制區(qū)，對(duì)應(yīng)包含三個(gè)省調(diào)AGC，本發(fā)明中對(duì)于省調(diào)控制區(qū)的數(shù)量不限制，可在分調(diào)內(nèi)其他控制區(qū)內(nèi)擴(kuò)展互聯(lián)電網(wǎng)需求的省調(diào)控制區(qū)個(gè)數(shù)。
步驟三，在分調(diào)AGC主控制區(qū)域采用TBC控制模式，建立對(duì)應(yīng)各省調(diào)控制區(qū)的控制對(duì)象模型，實(shí)時(shí)計(jì)算各個(gè)省調(diào)控制區(qū)的ACE；在省調(diào)AGC控制區(qū)域采用TBC控制模式，建立對(duì)應(yīng)各自控制區(qū)的控制對(duì)象模型，實(shí)時(shí)計(jì)算各自控制區(qū)內(nèi)的ACE。其中在TBC控制方式下建立各控制區(qū)的模型及計(jì)算相應(yīng)的ACE參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)，控制區(qū)域內(nèi)的ACE反映了此控制區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)發(fā)電與系統(tǒng)負(fù)荷不平衡的情況，依據(jù)頻率分量和交換分量計(jì)算得到。
在完成系統(tǒng)中分調(diào)AGC主控制區(qū)域模型、省調(diào)AGC控制區(qū)域模型及控制對(duì)象模型建立后，將各省調(diào)AGC與分調(diào)AGC聯(lián)網(wǎng)通信；各省調(diào)AGC作為分調(diào)AGC的控制對(duì)象；再在分調(diào)AGC中設(shè)置ACE共享的控制策略，即分調(diào)AGC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)頻率和各個(gè)省調(diào)AGC的ACE，基于ACE共享對(duì)各個(gè)省調(diào)AGC的ACE進(jìn)行修正，并將修正后的ACE下發(fā)至各省調(diào)AGC，各省調(diào)AGC根據(jù)下發(fā)的ACE對(duì)其管控下的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行功率調(diào)整。
以上所述的ACE共享控制策略，也即本發(fā)明基于ACE共享的互聯(lián)電網(wǎng)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，其包括以下步驟：
步驟S01，分調(diào)AGC實(shí)時(shí)在本地計(jì)算各省調(diào)控制區(qū)的ACE，各省調(diào)AGC實(shí)時(shí)將本地計(jì)算的ACE發(fā)送至分調(diào)AGC，分調(diào)AGC將各個(gè)省調(diào)AGC上傳的ACE與本地計(jì)算的ACE進(jìn)行校核，如果兩者差異超過(guò)一定門(mén)檻值(例如50MW，可人工設(shè)定)，給出采集異常告警并退出共享控制，各省調(diào)AGC按照本地計(jì)算的ACE對(duì)其管控下的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制。如果兩者差異在一定門(mén)檻值內(nèi)，分調(diào)AGC依據(jù)各控制區(qū)的ACE(在對(duì)ACE修正過(guò)程或公式中，所述的控制區(qū)的原始ACE值均是指AGC分調(diào)中計(jì)算出來(lái)的ACE)采用相應(yīng)的ACE共享控制對(duì)各省調(diào)控制區(qū)的ACE進(jìn)行修正，具體為下列步驟；
步驟S02，分調(diào)AGC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)區(qū)域電網(wǎng)頻率，當(dāng)頻率偏差處于正常波動(dòng)區(qū)間(頻率偏差為電網(wǎng)實(shí)際頻率減額定頻率，正常波動(dòng)區(qū)間例如在±0.1Hz范圍以內(nèi)，參數(shù)可人工設(shè)置)時(shí)，根據(jù)分調(diào)AGC本地計(jì)算出的各個(gè)省調(diào)控制區(qū)ACE和頻率偏差的符號(hào)對(duì)各個(gè)省調(diào)控制區(qū)ACE進(jìn)行修正，修正算法如下：
式中：ACE'j為區(qū)域j修正后的ACE；ACEj為區(qū)域j的原始ACE；i為與電網(wǎng)頻差反號(hào)的區(qū)域標(biāo)識(shí)；NI為控制區(qū)ACE與電網(wǎng)頻率反號(hào)的控制區(qū)個(gè)數(shù)，j為與電網(wǎng)頻差同號(hào)的區(qū)域標(biāo)識(shí)，NJ為與控制區(qū)ACE與電網(wǎng)頻率同號(hào)的控制區(qū)個(gè)數(shù)，Δf為電網(wǎng)實(shí)際頻率減額定頻率。
步驟S03，當(dāng)電網(wǎng)頻率偏差超過(guò)波動(dòng)區(qū)間(例如為±0.1Hz，參數(shù)可人工設(shè)置)，電網(wǎng)的可靠性降低，通過(guò)多區(qū)域ACE協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)多控制區(qū)共同附加調(diào)節(jié)責(zé)任，具體控制方式如下：
(1)先確定擾動(dòng)責(zé)任控制區(qū)，計(jì)算各個(gè)省調(diào)控制區(qū)在當(dāng)前頻率下的ACE合格門(mén)檻ACELimit，計(jì)算方法如下式所示：
式中：B為控制區(qū)的頻率偏差系數(shù)(單位：MW/0.1Hz，為負(fù)數(shù))，不同控制區(qū)的參數(shù)B值不同，因此不同控制區(qū)域的ACELimit值不同；fLimit為電網(wǎng)頻率安全門(mén)檻，fs為電網(wǎng)計(jì)劃頻率，一般為50Hz,Δf為電網(wǎng)頻率偏差。
對(duì)于控制區(qū)ACE超過(guò)自身控制區(qū)對(duì)應(yīng)的ACE合格門(mén)檻ACELimit(即頻率偏差大于零時(shí)，ACE大于ACE合格門(mén)檻；當(dāng)頻率偏差小于零時(shí)，ACE小于ACE合格門(mén)檻)的控制區(qū)為責(zé)任控制區(qū)，否則為非責(zé)任控制區(qū)。
(2)對(duì)于責(zé)任控制區(qū)，需要其他區(qū)域支援的額外調(diào)節(jié)ACEsupport，調(diào)節(jié)的ACEsupport計(jì)算方法如式(3)所示；責(zé)任控制區(qū)的原始ACE加上調(diào)節(jié)ACEsupport作為最終的控制ACE(即各省調(diào)AGC依據(jù)修正后的ACE調(diào)控發(fā)電機(jī)組功率)，修正方式(4)所示：
ACE'm＝ACEm+ACEsupport (4)
式中：ACEsupport為責(zé)任控制區(qū)m需要其余非責(zé)任控制區(qū)域支援的ACE值；ACELimit當(dāng)前頻率下的ACE合格門(mén)檻；ACEm為責(zé)任控制區(qū)m的ACE值；ACE'm為責(zé)任控制區(qū)m修正后的ACE值。公式(3)里責(zé)任控制區(qū)的ACE經(jīng)過(guò)修正后減小了，說(shuō)明調(diào)節(jié)責(zé)任小了，減小的部分轉(zhuǎn)移給了非責(zé)任控制區(qū)，所以說(shuō)是其他非責(zé)任區(qū)域支援了ACE。
(3)對(duì)于非責(zé)任控制區(qū)，控制區(qū)ACE的修改方式如式(5)(6)所示：
ACE'n＝ACEn-ΓnACEsupport (5)
式中：ACE'n為未非責(zé)任控制區(qū)n修正后的ACE值；Γn為非責(zé)任控制區(qū)的責(zé)任分?jǐn)傁禂?shù)，該系數(shù)提前由人工設(shè)定；N是指非責(zé)任控制區(qū)的個(gè)數(shù)。
步驟S04，分調(diào)AGC針對(duì)電網(wǎng)頻率實(shí)際運(yùn)行情況按照上述方式對(duì)各個(gè)省調(diào)控制區(qū)的ACE進(jìn)行共享修正后，再將修正后的ACE作為省調(diào)AGC最終控制ACE實(shí)時(shí)發(fā)送到各個(gè)省調(diào)AGC。各省調(diào)AGC接收到此控制ACE，在保證區(qū)域內(nèi)部穩(wěn)定斷面的前提下，進(jìn)行發(fā)電機(jī)組調(diào)整需求分配與控制指令的下發(fā)。此處省調(diào)AGC依據(jù)ACE對(duì)其管控下的發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率進(jìn)行調(diào)整過(guò)程參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)。
步驟S05，分調(diào)AGC在給各個(gè)省調(diào)AGC實(shí)時(shí)下發(fā)控制ACE的同時(shí)，對(duì)各個(gè)省調(diào)的控制效果進(jìn)行頻率安全考核評(píng)價(jià)，考核評(píng)價(jià)方式如下：
(1)分調(diào)AGC按照每秒一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣間隔，計(jì)算各省調(diào)控制區(qū)在每個(gè)整分鐘內(nèi)的控制ACE的平均值，如式(7)所示：
式中：為控制區(qū)在第k分鐘的ACE平均值，ACE'k-t為控制區(qū)在第k分鐘t秒的ACE修正值。
(2)按照每秒一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣間隔，計(jì)算每個(gè)整分鐘電網(wǎng)頻率偏差的平均值，如式(8)所示：
式中：為第k分鐘的頻率偏差平均值，Δfk-t為第k分鐘t秒的頻率偏差值；
(3)按照式(9)計(jì)算每個(gè)整分鐘控制區(qū)ACE平均值的合格門(mén)檻值，
式中：為第k分鐘ACE平均值的合格門(mén)檻值；
(4)針對(duì)任意整分鐘，如果電網(wǎng)頻率偏差為正，且某控制區(qū)的ACE平均值大于或者電網(wǎng)頻率偏差為負(fù)，且某控制區(qū)的ACE平均值小于則記該控制區(qū)在該分鐘ACE控制不合格。
(5)如果某控制區(qū)出現(xiàn)連續(xù)15個(gè)點(diǎn)(此為輸入?yún)?shù)，可人工設(shè)定)不合格，則記該控制區(qū)出現(xiàn)一個(gè)頻率安全不合格點(diǎn)。
針對(duì)區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)頻率分層分區(qū)控制的現(xiàn)狀，本發(fā)明提出了分調(diào)-省調(diào)兩級(jí)調(diào)度AGC協(xié)調(diào)控制體系，通過(guò)分調(diào)中心控制區(qū)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和省級(jí)控制區(qū)的ACE共享控制，減少機(jī)組的無(wú)謂調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)電網(wǎng)機(jī)組調(diào)節(jié)資源跨區(qū)互濟(jì)、進(jìn)一步提高頻率控制水平的目標(biāo)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。