基于修正区域控制偏差的多区域协同控制技术 (一)驱动、现状与发展建议

随着电网运行环境日趋复杂,各区域间相互影响不断加深,通过多区域协同控制技术实现区域间备用共享、提升区域协同控制水平已成为国内外的研究热点。文中阐明了协同控制的具体概念和驱动力,介绍了国内外相关应用技术的基本控制结构;从电网频率和联络线功率两个控制目标,分别介绍了目前协同控制应用技术的现状;在评述各种方法的基础上,提出了目前存在的主要问题,并展望了可能改进的方向。

基于修正区域控制偏差的多区域协同控制技术 (二)问题建模与改进方法

在分析了国内外多区域协同控制应用技术的驱动、现状与发展建议基础上,以华东电网的动态区域控制偏差(ACE)为例,针对所提出的目前多区域协同控制应用技术存在的几点问题,结合现有的应用条件阐述了其改进的方法。首先,结合理论分析与动态ACE的实际应用情况,讨论了当前动态ACE存在的一些问题;通过构建考虑断面可传输容量的备用容量计算模型,实现区域实际可传输备用容量的估算;以全网备用共享为目标,提出动态ACE的改进算法,保证各区域的调节方向保持一致;进一步结合省(市)间断面的传输裕度,提出动态ACE下发调节功率量的修正算法,结合现有的安全约束调度系统,实现对关键断面的两级协同控制。

区域控制偏差的动态内涵

随着互联电网的日趋复杂、技术的发展和更为先进的管理需求,对区域控制偏差的理解和运用应该与时俱进。文中从互联电网有功功率运行平衡控制性能评价的角度,对区域控制偏差和相关基本概念与理论进行了系统而深入的剖析,明确了频率偏差系数与相对应自然频率特性系数间的偏差是影响有功功率平衡控制准确性的关键,进而提出了应该在规划、计划和调度层面给出提高相关控制性能的措施。提出了动态自然频率特性系数和动态区域控制偏差时间序列等概念,可为新一代评价标准的设计提供新的思路。

多时间尺度协调的区域控制偏差超前控制方法

根据机组响应控制指令时间长短不同,提出一种多时间尺度协调的区域控制偏差(area control error,ACE)超前控制方法。首先分析了现有ACE超前控制方法的不足,给出目标时刻控制区理想总发电的预测模型;然后分析了计划机组计划与执行的关系,提出计划机组出力偏差的预估方法;进而综合考虑总发电、计划机组发电和自动发电控制(auto generation control,AGC)机组的希望运行点,计算出目标时刻协调AGC机组的希望总出力;最后,通过一个优化模型把协调AGC机组的希望总出力分配到各协调AGC机组上。文章所提方法已在四川电网投入现场试运行,结果证明了该方法的可行性。

基于改进禁忌算法的区域控制偏差分区优化方法

为合理确定区域控制偏差分区的大小、提高自动发电控制系统的性能,根据区域电网典型负荷曲线和受电曲线,以区域电网控制性能指标最大化为目标函数,提出了基于改进禁忌算法的区域控制偏差分区优化方法。该方法采用记忆指导搜索策略重点搜索了各记忆段的局部最优值,避免了全局寻优的盲目性,利用动态管理的禁忌频率信息避免了大范围的迂回搜索,提高了新区域的搜索效率。算例分析和实际应用结果验证了该区域控制偏差分区方法的合理性和有效性。

电力市场的区域调频责任偏差交易机制

提出了区域电力市场下区域调频责任偏差的概念及其交易机制。作为电力市场中的辅助服务产品,区域调频责任偏差为调频能力较强的区域提供了获得合理利润的交易方式。通过市场手段,区域调频责任偏差可促进和引导各区完成自身的频率控制责任,从而激励区域改善原有机组的技术条件和备用容量水平,为解决系统高峰低频和低谷高频、区域博弈行为及推进评价标准的实施提供了行之有效的途径。理论分析和算例表明,该交易机制符合互联电网的运行特点,且能够体现市场机制对频率调节的促进作用。

华东电网的联络线区域控制偏差(ACE)考核

为提高系统频率质量，华东电力集团参照北美电力系统可靠性协会的标准，在全国率先实行省（市）联络线功率、电量的考核与区域控制偏差（ＡＣＥ）挂钩的原则。介绍了具体的ＡＣＥ考核的技术手段和统计方式，电量、电费的计算方法以及实时数据、非实时数据传输方式。为防止自动化和通信设备故障，采取ＡＣＥ实时监视后备系统和两套备用数据，以保证ＡＣＥ考核统计的可靠性。

基于区域偏差控制和荷电状态分区的电池储能参与二次调频控制策略

随着日益增多的非传统能源进入发电领域,电力系统的频率波动问题越发严峻。火电机组调频缺陷是响应时间长、爬坡速度慢;而电池储能因其响应迅速、调节灵活等优点逐渐成为电力系统调频的研究热点。本文首先介绍了储能参与电力系统二次调频的区域控制偏差和区域控制需求2种基本方式,并分析了这2种基本控制方式的特点;对区域控制偏差和储能系统电池的荷电状态(SOC)进行分区,在不同区域计及频率调节需求和储能系统出力特点提出不同的调频方式,并在区域控制偏差正常调节和SOC正常充放电状态下,采用模糊控制器平滑储能系统出力;最后利用MATLAB/Simulink仿真平台建立2区域互联仿真系统,仿真结果证明了区域偏差控制和SOC分区控制策略的可行性。

基于区域控制偏差的电池储能参与电网二次调频的容量配置方法

文章以电池储能系统参与电力系统二次调频为研究对象,提出了一种基于小波变换的储能参与电网二次调频容量优化配置方法。区别于传统容量配置方法中储能系统和火电机组采用定比例功率分配方法,该容量配置方法采用小波变换对初始区域控制偏差(Area Control Error,ACE)信号进行分解重组和再分配,将高频信号分配给储能系统,将低频信号分配给火电机组;然后建立储能参与电网调频的成本-效益模型,分析不同重组点下的调频效果指标和净效益,得出最终的容量配置结果;最后,基于实测的ACE信号验证了配置结果的合理性和有效性。

基于区域控制偏差ACE控制的湖北电网AGC优化策略

文章在对湖北电网现有AGC系统进行分析的基础之上,提出了一种基于机组性能评价的AGC指令分配方法,此算法对于AGC性能的优化以及提高ACE调整的质量有着一定的实用意义。

北斗三号RDSS区域授时偏差监测评估方法研究

北斗卫星导航系统已于2020年7月正式开通全球服务,向广大用户提供基本导航、星基增强、区域短报文等服务,其中,区域短报文服务所具备的通信导航融合功能是我国北斗卫星导航系统的重要特色之一。文章首先分析了RDSS单向授时、双向授时原理,总结了北斗三号RDSS授时服务的特点,提出了北斗三号RDSS区域授时偏差监测评估方法,并设计了网格化区域授时偏差预测流程。通过文章所提出的方法,可以在有限数量授时监测站的条件下,实现区域授时精度监测与用户授时偏差预测。

空中加油最佳对接初始偏差位置

为提高软式空中加油对接成功率,寻找降低头波影响的对接策略,建立受油机头波影响下的软管-锥套6自由度动力学模型,利用飞行试验数据验证模型的稳态特性和动态特性;研究对接阶段受油机以不同速度进近时,头波影响下的锥套运动特征,定义了“最佳对接起始偏差位置”的概念;研究表明:对接前,受油机在锥套后7 m以外时,将受油插头对准“最佳对接起始偏差位置”并直线向锥套靠近,能最大程度降低头波对对接的影响;依据工程计算结果,提出“调整靠近-等待-对接”的受油机对接进近策略。

互联电网联络线功率偏差的T2考核标准

联络线功率偏差是互联电网控制运行的重要指标之一,T1和T2标准对联络线功率偏差的控制效果进行考核与责任分配,其合理性将对联络线功率控制的有效性产生重要影响。当前的T2标准简单沿用了CPS2标准,并不适合对联络线功率偏差进行考核。因此从互联电网的联络线功率控制目标出发,以CPS(control performance standard)标准的理论为框架,采用与CPS标准一致的若干假设,推导了互联电网的T2考核标准,其本质是一套ACE(area control error)考核带宽。其次,将提出的T2标准与CPS2标准进行了对比,对比了不同控制目标对控制区的要求。最后通过实际电网数据的算例分析,表明了采用所提出的T2标准,比直接沿用CPS2标准作为T2标准具有更好的考核效果,从而验证了其有效性。

区域互联模式下的电力市场AGC调频方式研究

限于我国能源与需求不平衡的现状,大规模区域电网互联的输电网络格局已经初步形成.首先以三区域互联系统为例,推导三区域互联系统下两区域发生相同或不同扰动的频率偏差、联络线功率偏差和区域控制偏差表达式,将系统各区域的相互关系用数学模型直观的呈现.考虑到电力市场环境因素,对自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)模型进行改进使各个发电单元输出电力满足市场合同要求,对负荷违约时机组调节动作特性进行仿真并进一步分析了各参数响应指标.针对区域调频机组发生拒动或者延迟动作的情况,未经修正的三种调频方式使系统仍然存在一定频率偏差、联络线功率偏差.对AGC模型状态方程进行修正,通过对未修正和修正的三种调频方式进行仿真对比分析,仿真结果证明修正之后的调频达到无差调节的良好效果.

基于点特征的直角坐标系空间直线度偏差评价

目前直角坐标系下空间直线度偏差评价尚未形成统一的方法,针对此问题,提出了基于点特征的直角坐标系空间直线度偏差评价方法。利用空间直线度偏差测量模型与点特征间的关系,以直角坐标系下空间直线度测量方法为基础,建立空间直线度偏差评价数学模型。在截面测量法的基础上,建立空间直线度偏差测量模型。基于空间任意对称二次曲线数学方程,构建最小二乘测量截面轮廓曲线,解决被测截面轮廓中心获取的问题。根据模型点特征关系,最终实现对空间直线度偏差的准确评价。通过实际测试验证了所提出方法的合理性与准确性,为推动空间直线度精密测量技术发展提供了有力支撑。

储能参与百色区域电网AGC调频仿真分析

随着风电、光伏等波动性强的可再生电源接入百色区域电网,系统的频率稳定面临严峻的挑战。储能具有响应速度快、调节灵活等优点将成为区域电网辅助调频的重要手段。首先建立了包含火电机组、储能、网机接口、联络线在内的区域电网频率调节模型,然后根据实时的区域控制偏差(Area control error,ACE)信号生成系统调频需求,并利用MATLAB/Simulink仿真平台对所提模型进行仿真。结果表明系统受到扰动后,储能参与系统自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)调节能够有效改善区域电网的调频效果。

非线性时变系统实用稳定性中的比较原理(Ⅰ)

本文对研究非线性时变系统实用稳定性的重要工具——比较方法进行了探讨,得到了一些比较原理,并利用它们得到有关系统实用稳定性的一般结论。

具有界滞量非线性滞后型微分系统的实用稳定性判据

将实用稳定性概念将其引入非线性时滞系统之中，通过建立一系列的比较原理，获得了具有界滞量非线性滞后型微分系统实用稳定或实用不稳定的简明判据．

时间尺度对参考作物腾发量估算结果的影响

为了研究时间尺度的选择对参考作物腾发量(ET0)估算结果的影响,选取日、候、旬、月、年几个基本时间尺度,对不同时间尺度下的ET0估算结果进行了详细的对比分析,并分析了不同尺度估算结果在年内的变化以及在不同气候类型区的差异。结果显示,候、旬、月3种时间尺度下的估算值与日尺度下的估算值具有很好的相关性,虽然也表现出随时间尺度增加相关性减小的趋势,但差异不大;而年尺度的估算值则与其他4个尺度的估算值差异较大,不宜使用。候、旬、月几种时间尺度估算结果与日尺度估算结果的相对偏差在年内的分布,表现出高温时段较小、低温时段较大的趋势,并且月尺度下的偏差要明显高于旬和候尺度,表明旬和候是较为适宜选用的时间尺度。8个代表性站点结果的对比分析表明,时间尺度对ET0估算结果的影响与气候类型的关联性很弱,实际工作中时间尺度的选择可以不考虑气候类型的差异。

基于MLD的加权区间预测控制

针对生产过程中某些被控变量并没有苛刻的设定值要求,只要满足在给定区间内即可的问题,提出了一种基于混合逻辑动态模型的加权区间预测控制算法,在控制器设计中引入逻辑变量,将基于逻辑命题的目标函数以约束条件的形式集成到预测控制器模型框架下。通过逻辑变量的取值检测被控变量预测值所处的偏差区域,设定相应的误差权重值,使预测控制根据输出在不同的偏差区域范围,采取不同的控制强度,从而保证快速控制的同时满足稳定控制的要求。通过对Shell塔的仿真,验证了算法的有效性。