储能辅助机组AGC调频一体化协调控制系统方案研究

近年来我国电力领域清洁能源发展迅猛,国内电网电源结构发生了巨大变化,对火力发电机组灵活性要求逐步提高。储能参与常规火力发电机组AGC辅助调频,可以提高发电机组辅助服务水平、增强电网调频能力、增加电厂收益。以西北某电厂储能辅助火电机组AGC调频项目为例,提出了储能辅助机组AGC调频的一体化协调控制系统方案,该系统通过与火电机组多个系统的协调控制,实现对储能辅助火电机组AGC调频系统的集中协调、快速功率控制,从而改善火电机组AGC调节能力,提升发电机组综合调频性能指标K值,提升发电机组AGC调频性能和市场竞争性,以期给类似工程提供参考。

660 MW二次再热供热机组AGC调节精度考核分析及处理

基于江苏电网自动发电控制(AGC)调节精度考核的相关准则,研究了某660 MW超超临界二次再热机组AGC调节精度考核,分析了该机组AGC调节精度被考核的原因,提出了利用供热负荷修正主蒸汽压力和提高机组AGC变负荷速率来优化机组AGC调节精度的措施。相关措施执行后,机组负荷跟踪AGC指令良好,AGC调节精度显著改善,极大地提升了机组运行的经济性和电网的稳定性。

考虑短期负荷的新能源电力系统AGC机组动态优化调度

为控制AGC机组动态调节量,实现对机组调度过程的优化,以某新能源电力系统为例,开展考虑短期负荷的AGC机组动态优化调度方法设计研究。将短期负荷率为1及一段时间内等值负荷的均值变化为最优调度目标,设计考虑短期负荷的新能源电力系统AGC机组调度目标函数,根据系统运行需求,进行目标函数的约束;根据电力系统在运行中的CPS标准,计算AGC机组动态调节量,实现对电力系统的分区优化调度。对比实验结果表明:使用该方法进行AGC机组动态优化调度,可以控制AGC机组动态调节量在一个相对较低的水平,以此种方式,降低AGC机组辅助服务费用与机组运行中的机组调节压力,实现对新能源电力系统运行的全面优化。

辅助燃煤机组AGC调节的熔盐电加热器动态性能研究

燃煤机组耦合熔盐电加热器系统可大幅提升其调频调峰能力。基于Modelica语言建立了熔盐电加热器的动态模型并完成了试验验证,揭示了熔盐电加热器在熔盐流量扰动和机组自动发电控制(AGC)负荷扰动下的动态特性。基于其动态特性提出了“前馈+PID”调节的温度控制方法,计算分析了熔盐电加热器辅助燃煤机组AGC调节时的电负荷变化特性和热力参数变化特性。研究结果表明,配置10 MW熔盐电加热器可使660 MW燃煤机组AGC变负荷速率提升340%,且所提控制方法能够维持电加热器热力参数的稳定。

火电机组AGC性能提升新方法

针对新型系统下需要快速提升火电机组自动发电控制AGC(automatic generation control)性能的问题,提出基于全域灵敏度分析及参数优化设置的火电机组AGC性能提升新方法。在概述火电机组完整控制系统及AGC指令执行过程的基础上,提出基于全域灵敏度分析的影响机组AGC性能的关键环节和参数辨识方法,通过比较其灵敏度的综合影响大小而确定关键参数;进而,提出基于关键参数优化设置的AGC性能提升新模型,并把模型转换为易解形式,采用进化算法结合仿真法进行求解。算例表明,相较于Z-N法和遗传算法,所提方法使机组AGC综合性能指标分别提升了14%和4.9%。

基于“两个细则”的AGC控制优化案例

在修订华中地区“两个细则”之后,大唐国际石柱发电公司1号机组经常性无法满足现有的AGC日均综合性能指标。针对这一问题,对该公司的AGC进行了深入分析,总结了AGC日均综合性能指标不合格的关键原因,并通过优化机组阀门曲线和AGC相关控制逻辑,成功解决了问题。相关分析与实践为类似条件下的AGC控制优化提供了参考。

基于“两个细则”下火力发电厂的AGC与一次调频优化

根据《江苏电网统调发电机组运行考核办法》,以某火电厂为例。通过查询江苏电网2022年6月份调度月报,摘取该厂当月AGC与一次调频的考核数据,分析发现AGC考核多数是由于AGC调节速率和调节精度未满足。同时燃料量不足,主汽门调门开度不合理等原因导致一次调频未跟上响应速度。针对考核原因逐一将其进行相应优化。

四川电网AGC机组协调优化控制策略研究与应用

四川电网电源结构以水电为主,同时还包含燃气机组、燃煤机组等多种类型的发电资源,由于不同发电机组间调节性能差异大,自动发电控制(AGC)机组的协调配合已成为一个亟待解决的难题。针对AGC机组调节性能的差异,通过动态分组方案跟踪不同负荷分量,实现AGC机组在不同时间尺度上的协同配合。同时,为改善AGC机组计划执行情况,提出分时段的自适应均衡控制策略,根据负荷曲线不同时段的变化特点自动切换机组调配策略。运行结果表明,该策略较好地适应四川电网电源结构特点与运行需求,提高了四川电网AGC区域调节品质,并实现了机组间的均衡协调。

我国电力AGC辅助服务市场的竞价交易模式探讨

电力辅助服务是电力市场中确保电网安全、稳定运行的一个重要手段。对我国AGC辅助服务市场中AGC机组优化调度问题进行了研究,给出了适合于现阶段我国国情的优选AGC机组的数学模型,并给出了几种AGC服务交易的付费形式。通过实际系统的算例证明,所提出的模型和算法是正确可行的。

AGC机组调配经济性的混沌遗传算法研究

AGC问题是互联电力系统经济有效运行的核心问题。以AGC机组的能耗费用最低为目标函数,提出了一种新的优化调配方法——混沌遗传算法。在遗传进化的过程中,引入混沌变量,维持群体中染色体的多样性,以克服遗传算法中的早熟问题,改善全局收敛性,提高计算速度。通过对某地区几个电厂的机组进行仿真计算,将结果与遗传算法得到的结果进行比较,表明混沌遗传算法应用于AGC机组的优化调度是合理可行的。

电力市场环境下2种调度方法对AGC机组调配的影响

电力市场下自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组的调配问题是辅助服务中的一项重要研究内容。由于AGC服务与有功电能具有较强的耦合性,电力市场下如何考虑AGC和有功功率的协调运作是一个值得研究的问题。分别建立了AGC和有功市场联合调度的模型、AGC和有功市场序列调度模型,使购买AGC服务和有功的费用最小。采用遗传算法在对2个模型进行求解,比较了2种调度方法的异同,并考虑了发电商报价策略对2种调度方法的影响,为我国AGC服务的调度模式的选择提供了参考。

AGC机组调配经济性的改进免疫算法研究

对于电力市场的买卖双方,成交电量及价格直接关系到厂网的经济效益。采用考虑机组调节容量和调节速度约束条件的机组数学模型,提出了一种解决电力系统AGC(自动发电控制)机组调配问题的改进免疫算法。采用启发式方法产生初始解,对参调机组与参调容量进行双层优化,使优化调度问题的收敛速度和效率有了显著的提高。通过实际系统的算例分析以及与常用算法的效果比较,验证了本算法在优化机组调配经济性方面应用的优越性及有效性。

带遗传算子模拟植物生长算法在AGC机组调配经济性中的应用

建立AGC机组调配调节费用的数学模型,采用一种带遗传算子模拟植物生长算法(Plant Growth Simulation Algorithm,PGSA),应用于机组调配经济性研究。为解决完整模拟植物生长过程全局搜索可能速度过慢的问题,采用最优保留和最差杂交后保留的策略,可在加速计算速度的同时抑制早熟,防止陷入局部最优。此外,为防止新生长点过于聚集,采用K-means聚类算法对机组进行分类,并在长出新生长点时,同类机组选择差异性较大的变异方式。对于存在多个最优解,采用多解平均法,确保机组调配的公平性。通过计算结果对比验证了该算法的合理性及有效性。

发电侧电力市场下的AGC容量确定与机组选择

现有自动发电控制(AGC)容量确定方法只考虑了安全性,因而造成计算结果偏大,而已有的优先顺序法只考虑用一种指标进行AGC机组选择。文中利用统计分析方法,通过考察发电机组AGC执行历史数据来确定不同AGC容量需求对应的概率;并在AGC运行费用中计入了因调节容量不足所造成的惩罚费用,将AGC运行费用最低点的概率所对应的AGC容量作为系统所需AGC调节容量。同时,提出了可考虑多种指标的改进型优先顺序法,该方法可综合考虑性能和价格两方面的因素。通过对某省实际电网的算例分析,验证了所提出的方法的可行性和实用性。

网省两级AGC机组协调调度的二层规划模型

现有关于网省两级自动发电控制(AGC)优化调度的研究未充分考虑网省调的上下级关系以及网/省调AGC机组的调频责任和调节特性。为此,根据中国电网网省调管理规程和控制性能标准(CPS)考核办法,提出网省两级AGC机组协调调度的二层规划模型。该模型以"网调分配调频任务、省调优化调节功率"为核心机制,上层网调模型主要负责省间AGC资源的协调,以全网AGC总调节费用最小为目标,考虑频率和联络线偏差等约束;下层省调模型负责省内AGC机组的协调,以本省调节费用最小为目标,考虑CPS指标等约束;上、下层模型通过各省调节功率分配和调节费用反馈实现互动。以含有5个省级控制区的网省两级电网为算例,考虑负荷小幅/大幅变动两个场景,通过对比所建模型和省级电网独立调度模型,验证了所建模型的有效性和适应性。

AGC方式调度运行对水轮发电机组振动影响研究

结合紧水滩电站水力机组振动检测实例 ,总结了自动发电控制 (AGC)方式调度运行时 ,机组负荷频繁通过水力振动区引起构件振动加强、尾水管压力波动大 ,机组部件产生循环交替应力造成疲劳破坏 .从生产角度 ,提出了重新确定机组调峰起点、提高机组工作部件抗疲劳强度等解决问题的基本方法 ;这些方法简便科学 。

AGC方式运行对水力机组振动影响的可靠性评估

通过对水轮发动机机组的振动测试及分析 ,探讨了采用 AGC方式运行时机组振动对水轮发电机机械寿命的影响。将主轴不规则的摆幅分段 ,摆段出现的频率认定为概率 ,根据主轴的极限状态方程用结构可靠度基本理论对水力机组的影响进行了可靠性分析 ,研究结果表明 ,机组采用 AGC方式运行时主轴摆度超过界限值的可能性是平稳运行的 6 .

梯级水电站AGC的实现方法研究

提出了针对常见的厂内AGC和厂间AGC模型的两种算法。其中 ,厂内AGC的算法中提出了新的机组启停原则 ;厂间AGC的算法中对求电站下游水位进行了可行的简化处理。将此模型和算法运用于清江梯级水电站并进行了仿真计算 ,取得了令人满意的结果。

2种协调控制系统对一次调频和AGC响应特性影响的仿真研究

为了适应电网负荷随时间的波动,机组协调控制系统(CCS)需不断调整机组功率,以保证电网运行的平衡和稳定。为此,以某超临界机组CCS为例,分析了其控制系统的动态特性,通过仿真试验对比了2种典型CCS策略对机组一次调频和自动发电控制(AGC)指令的响应特性。分析结果表明,2种锅炉主控和汽轮机主控的不同组合下,在调频死区和调速不等率一致的情况下,机组对一次调频和AGC指令的响应特性取决于汽轮机主控,机组主蒸汽压力连续变化量则取决于锅炉主控;在小扰动情况下可以仅考虑汽轮机主控的影响;在较大扰动情况下不同锅炉主控对应的系统参数波动量可能超过压力控制死区,引起汽轮机主控输出的变化,使系统的输出受到较大影响。

掺烧褐煤的直吹式超临界机组AGC控制优化

某超临界机组掺烧褐煤后,制粉系统控制难度增加,锅炉主控前馈适应性变差,主蒸汽压力变化范围加大,机组不能满足电网自动发电控制(AGC)的要求。针对以上问题,对机组掺烧褐煤后的协调控制策略进行了优化,设计了单台磨煤机智能控制策略,修改了锅炉主控前馈控制方式,增加了主蒸汽压力滑压定值变速率控制。新的控制策略已成功应用于机组的实际运行中,效果良好。