面向多源协调互济的AGC指令两阶段分配方法

高比例新能源电力系统的惯量支撑能力弱、随机波动性强,电网频率质量难以得到保障。引入不同品类调频资源共同参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)是应对上述问题的有效手段,但这也要求AGC指令分配能够适配不同品类资源的差异化调节特性。对此,提出面向多源协调互济的AGC指令两阶段分配方法。首先,将不同资源分别安排至与自身调节特性相匹配的超前分配阶段和实时分配阶段。其次,在实时分配阶段提出基于资源调节优先级的AGC指令分配策略,根据不同品类资源的调节特性以及电网频率状况对资源调节优先级进行设定,以互补利用各类资源的调节优势。然后,在超前分配阶段,建立优化分配模型以实现不同品类资源的协调最优利用。同时,嵌入与资源剩余调节裕度相关的惩罚项,以保障资源持续调节能力。最后,基于电网实际数据的算例仿真验证了所提方法的有效性。

基于功率信号阶跃修正的供热机组AGC优化

为了保持变负荷速率设置在正常范围内的基础上,实现机组AGC性能综合提升且最大程度减小对机组使用寿命影响的目标,提出了一种基于实际功率信号阶跃修正的AGC前馈优化技术。通过AGC指令与实际功率指令偏差设置阶跃补偿回路,对去往汽轮机主控制器的功率偏差信号进行动态修正,并依据电网“两个细则”标准及机组容量设置补偿参数。实际机组应用结果显示:该方法在减小变负荷速率大小设置至正常值的条件下,可以充分利用高调门储能,实现对AGC指令的良好跟踪,减少了电网对机组的考核。所以,该方法具有极大的应用价值和工程推广应用意义。

基于旋转门算法的电池储能辅助单机跟踪AGC指令控制策略

针对电池储能辅助单机跟踪AGC指令过程中机组爬坡频次高以及储能动作次数多的问题,提出基于旋转门算法的电池储能辅助单机跟踪AGC指令控制策略。首先,利用旋转门算法对AGC历史数据进行压缩,对压缩结果采用线性插值处理,进一步进行动态更新及实时修正,并结合机组爬坡特性确定机组承担的功率调节指令。然后,将储能系统动态地分为3个电池组,根据储能系统功率调节指令确定电池组动作顺序,进而设计功率分配方法实现储能系统上层功率分配,同时确定各电池组电池单元功率分配原则完成下层功率分配。最后,利用某电厂实际AGC指令对控制策略进行仿真分析,验证了所提策略的有效性。

基于改进深度确定性梯度算法的AGC发电功率指令分配方法

该文在频率辅助服务市场环境下,建立了综合能源系统的自动发电控制(automatic generation control,AGC)的发电功率指令分配算法优化模型。通过对AGC发电功率指令的动态优化分配,以减小区域控制偏差和调频里程补偿费用。采用多经验池概率回放的双延迟深度确定性策略梯度算法(multiple experience pool experience replay twin delayed deep deterministic policy Gradient,ME-TD3),对双延迟深度确定性策略梯度中的经验池进行分类,采用不同概率从不同经验池采样来训练,提高智能体的训练效率,增加智能体的寻优正确率,从而提高最优解的质量。最后,分别利用扩展的两区域负荷频率控制(load frequency control,LFC)模型和某省电网模型验证所提算法的性能。

基于火电—风电机组调节速率的电网AGC指令分配方法

随着高比例新能源机组并网,电网频率波动加剧,电力系统安全稳定运行面临着严峻的挑战。为了快速消除电网频率偏差,在灵活调度常规火电机组的基础上,合理利用风电机组的有功备用容量,提出一种基于火电—风电机组调节速率的电网自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)指令分配方法。首先,以最短负荷响应时间为目标,考虑火电机组和不同风速下风电机组的调节速率和调节容量约束,建立一种火电和风电机组共同参与电网AGC指令的分配模型;然后,采用拉格朗日乘子法求解确定了一种基于机组调节速率的电网AGC指令分配方法;最后,基于火电机组—风电场的单区域电网模型,通过仿真案例与现有方法对比,验证所提方法的有效性。

发电厂NCS系统的AGC过程控制分析

针对自动发电控制系统(AGC)在电厂侧运行过程中遥调指令出现调节失效的问题,从NCS远动工作站主机通信规约、NCS系统AGC调节命令监测等方面进行分析,提出对通信规约软件升级、增加AGC数据调节命令在线监测系统的改造方案,说明NCS系统AGC调节命令在线监测装置的成功投运,保证了AGC经济、稳定运行的要求。

适用于电力系统中长期动态仿真的风电机组有功控制模型

随着风电大规模接入电网,调度部门对其有功控制及参与系统调频、调峰提出了更高的要求。针对目前仿真中风电不具备进行分钟级动态过程研究的模型,只能定性分析参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)调节等有功控制的问题,该文提出了适用于中长期动态仿真的风电机组有功控制模型,并在电力系统全过程仿真程序中予以编程实现。该模型以风速持续波动、调度安排出力、AGC调控指令作为输入,通过调节桨距角控制风机的出力变化。模型可用于模拟风机出力波动及对电网的影响,并对风机参与AGC调控的过程进行动态仿真分析。仿真算例表明,该模型可为研究风电机组配合AGC参与电力系统有功、频率的调整提供有效的仿真手段。

风火储一体化电站功率特性研究

构建了风火储一体化电站,在假设燃煤机组达到无惯性延迟响应且储能电池可秒级切换充放电状态的极限情况下,规划适配该风火储一体化电站的优化调度策略;从电力波动率、弃电率和电力缺额率3个功率特性角度对风火储一体化电站与区域独立电站进行对比,并采用Matlab进行仿真验证。结果表明:相比区域独立电站,风火储一体化电站的电力波动率从1.306%降至0.178%,弃电率从0.667%降至0.145%,电力缺额率从0.643%降至0.010%,大幅提高了对AGC负荷指令的响应能力。

互联电网自动发电控制功率分配的改进逼近于理想解的排序-Q多目标优化算法

本文提出了一种多目标决策与强化学习相结合的改进的逼近于理想解的排序(technique for order preference similar to an ideal solution,TOPSIS)-Q算法,有效解决了自动发电控制(automatic generation control,AGC)总功率指令分配到风电、水电、火电等各类AGC机组的动态随机多目标优化问题.算法采用3个不同的目标Q值矩阵进行迭代更新,然后利用改进TOPSIS方法对Q值矩阵进行多目标决策处理,客观地给出各目标的动态最优权重系数,从而得到各状态-动作对的综合评价判据.IEEE标准两区域模型仿真研究验证了改进TOPSIS-Q算法在AGC机组功率多目标动态优化分配过程应用的可行性和有效性,在复杂随机扰动的环境中提高系统CPS性能的同时,有效降低了AGC机组调节成本和碳排放.

提高1GW超超临界机组变负荷性能的策略分析及实践

从上海电网的主要特征入手,解读本地燃煤机组在电网自动发电控制(AGC)调节中的特殊角色和所需承担的特殊责任;而1GW超超临界机组因其设备特点很难适应电网频繁调频的需求;但AGC调节是上网电厂的一项基本义务,外部形势一时很难改变,燃煤电厂需从自身寻找突破口,以期适应当今电网的调峰需求。介绍了上海外高桥第三发电厂以创新思路寻求突破点,在投产初期采用凝结水调频技术,在持续改进AGC性能期间采用高压抽汽调频技术,在兼顾大幅增减负荷和小幅频繁反向调节负荷两种方式时,通过统计找到辨识方法为策略形成提供依据,并且对单向变负荷时一次调频的反作用提出了约制的建议。

350MW超临界机组汽轮机阀门流量特性优化试验研究

为检查汽轮机等效流量曲线与理想流量曲线的吻合度,开展350 MW级超临界燃煤机组汽轮机阀门流量特性试验。此次试验分为原始数据收集和优化数据验证阶段,先后经过单阀和顺序阀两种运行工况。通过试验对原始的汽轮机调门流量特性函数进行了大幅度调整,并动态检验。试验结果表明,1号汽轮机优化后阀门具有很好的电负荷响应特性,能够满足机组AGC和一次调频的需要。

计及大规模电动汽车接入的AGC功率动态分配深度交互教学优化算法

为提高区域电网自动发电控制(automatic generation control,AGC)的控制性能指标,利用接入电网的大规模电动汽车参与AGC。在满足车主充电需求的前提下,建立了电动汽车的实时上下调节容量评估模型。在此基础上,构建了电动汽车集群与传统水电、火电机组的AGC功率分层分配框架。为满足上层不同类型机组的快速经济分配,提出了一种深度交互教学(deep interactive teaching-learning,DITL)优化算法进行求解,该算法在标准教学优化算法的基础上,将单个班级扩展到多个班级,并采用小世界交互网络构建不同教师/学生之间的交互网络,从而提升算法的全局搜索及局部搜索能力。在电动汽车集群内部,则根据调节成本系数实现第二层不同局部控制中心的AGC功率分配,然后根据充电时间裕度排序实现不同电动汽车的底层AGC功率分配。海南电网仿真算例表明:该文所提的上层分配框架可有效实现电动汽车与传统水火电机组的协调,DITL算法能有效提升AGC的动态控制性能,降低系统的调节成本。