多区域自动发电控制软件的开发与应用

随着全国联网和“西电东送”的进行,互联电网和跨大区电网实现自动发电控制(AGC)成为目前国内电网调度自动化领域研究的重点。作者基于CC-2000调度自动化平台开发了多区域控制的AGC软件,介绍了多区域控制AGC软件的数据库结构、控制程序各模块及用户界面。2002年9月,该软件已在贵州电网投入实际运行,达到预期控制目标,条件成熟后将在国家电力调度中心投入运行。该软件的研究对三峡电力系统和跨大区电网AGC的实施有着重要的现实意义。

自动发电控制在河北南部电网中的应用

结合在定联络线功率和频率偏差控制方式下的功率调整情况以及采用的A系列评价标准,分析了河北南部电网在AGC应用方面存在电厂投入AGC积极性不高、火电机组本身的调节特性、供热机组冬季调节容量变小和风电场对电网影响方面的问题。通过实际工作提出了应对措施:一是制定AGC机组运行标准和考核管理办法,定期对机组性能进行测试;二是按参与AGC调节、给定负荷曲线、不参与AGC调节等分配机组控制方式,充分发挥抽水蓄能电站的调节作用;三是在超短期负荷预测的基础上,综合考虑各种约束条件和经济指标,实现最优发电控制。

基于日电量平衡的自动发电控制策略

针对目前自动发电控制AGC(AutomaticGenerationControl)领域平衡控制较难实现的问题,提出了基于日电量平衡的自动发电控制策略。首先,设定功率偏差、电量百分数以及速度权重因子,在满足调节目标值区域控制偏差ACE(AreaControlError)的基础上,使投入AGC控制的发电机组实际运行总发电量与计划总电量接近平衡,保持实际的每日24h有功负荷曲线与计划负荷曲线尽量一致。利用速度权重因子修正发电量,在满足响应速度的同时实施动态优化调节。利用江苏电网实际运行数据进行了仿真,结果表明,该策略能够很好地完成ACE调节目标,达到了实现日电量平衡控制的理想效果。

风电自动发电控制策略可行性分析

为应对大规模风电并网运行带来的诸多不利因素,在传统水、火电机组有功控制技术的基础上,综合风电运行特点,研究分析了计划曲线跟踪、限时段控制等多种风电有功控制策略,并且成功实现了宁夏首次风电联网有功闭环控制。研究结果表明:风电有功控制策略有较强的可行性,能够为电网接纳大规模风电运行提供关键技术支撑。

EDELCA电力公司梯级调度自动发电控制系统

真正意义上的梯级调度自动发电控制（AGC）在国内尚属空白,委内瑞拉EDELCA电力公司的梯级联合调度已有30多年的经验,其AGC选择ACE（区域偏差控制）为控制方式,考虑各种复杂因素,控制功能针对不同的机组特性和运行情况有很大的灵活性。梯级调度AGC具有其自身的功能特点、目标函数、控制状态、参数及模式。

白马电厂21、22号机组自动发电控制（AGC）

针对省调中心PCS32系统目前的实际运行情况，以及白马电厂DCS、RIU及其21、22号机组的运行现状，四川省电力公司调度中心自动化处与白马电厂的有关技术人员就白马电厂21、22号机组参加省调中心PPDC AGC控制的技术实施方案进行了研讨，提出了最终的实施方案。

自动发电控制技术在电网中的应用

介绍了自动发电控制的功能、设计思想及在河北南部电网的应用。

自动发电控制(AGC)联合静态试验和热态试验研究

为了满足电网AGC控制的要求,必须测试发电厂控制器的实时负荷跟踪性能,以确定能否参与AGC调节。面对火力和水力(或抽水蓄能)发电厂的AGC负荷响应特性存在很大差异的问题,提出必须有针对性地分别进行试验,以反映实际情况。制定了AGC试验方法和步骤,并着手进行离线静态模拟和实时热态跟踪两种情况的试验,得出试验数据和曲线。对试验数据进行了分析,得出AGC控制性能指标,从而为系统AGC联调提供试验依据和必要的工程准备。

信息物理系统下区域发电Q学习控制方法

为解决传统区域电网发电控制依赖计算控制响应函数,导致控制算法效率较低的问题,在信息物理系统构架下提出了一种区域发电Q学习控制方法.Q学习算法通过分析历史数据,生成控制智能体,避免了复杂的控制响应函数计算环节.基于IEEE-30节点系统的算例表明,该方法具有更高的响应效率,能够有效避免由于控制延迟导致的断面越限问题,断面越限时间相比于传统方法降幅30%以上,对提高区域电网运行控制能力具有显著作用.

基于多区域的AGC多目标协调控制方法

将单一自动发电控制(AGC)的控制区划分为多个控制区域,并提出一种基于多区域的AGC多目标协调控制方法。主控制区负责控制全网的区域控制偏差(ACE),各分控制区负责控制其对外联络线构成的稳定断面,并在紧急情况下协助主控制区控制全网的ACE。该方法可方便地实现全网多目标的协调控制,有利于保证电网的安全和优质运行。在河南电网的实际应用表明了该方法的可行性和有效性。

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。

考虑联络线支援波动约束的多区域AGC最优联合调频控制策略

随着大规模新能源并入强耦合的互联电力系统(interconnected power system,IPS),传统的自动发电控制(automatic generation control,AGC)策略使得全网AGC调节成本不断增加以及区域间AGC调节容量分布不均,这将严重威胁互联系统的频率稳定。多区域AGC联合调频,是解决该问题的有效手段。为实现AGC最优联合调频控制,该文研究了多区域AGC最优联合调频模型与区域调节边际成本(area regulation marginal cost,ARMC)之间的关系。在考虑联络线支援约束的情况下,提出一种新的基于ARMC的多区域AGC最优联合调频控制策略。采用线性理论,结合改进的互联系统动态模型,证明所提控制策略的稳定性和最优性,确定控制参数的取值范围。3区域互联系统仿真算例表明,与其他联合调频控制策略相比,基于ARMC的协调机制深刻揭示了多区域AGC之间的协调合作机理。在保证联络线支援安全性的前提下,能达到更好的频率控制效果以及更优的经济性。

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。

多区域互联电网主要联络线AGC控制性能评价指标

针对目前华中—华北交流特高压互联电网中特高压联络线呈现出较大的随机功率波动这一实际问题,结合控制性能标准(CPS)和T(联络线)标准的基本原理,提出了一种多区域互联电网主要联络线自动发电控制(AGC)的控制性能评价指标,简称MT指标。该指标能够较好地评价大区电网中各子区域(如各省级电网)对主要联络线功率波动控制的贡献。在此基础上,以MT指标为控制目标设计了抑制主要联络线随机功率波动的控制器。仿真结果显示,在该指标下设计的控制器能够很好地抑制主要联络线随机功率波动。

面向分布式电网的多区域协同控制方法研究

针对分布式能源大规模并网所带来的随机扰动问题,从自动发电控制角度提出一种具有优先回放功能和动作空间加权寻优策略的深度强化学习方法,即PRDDQN-AWM。所提方法可以加快启发式方法在平衡“探索-利用”过程中的寻优速度,和深度强化学习的采样效率,来获取强随机环境下分布式多区域电网的最优协同,进而解决分布式能源大规模并网所带来的随机扰动问题,促进分布式能源与电力系统兼容。对改进的IEEE标准两区域LFC模型及广东电网模型进行仿真,验证所提方法能够获得多区域最优协同控制,与多种智能算法相比,具有更快的收敛速度,更优的控制性能。

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。

自动跟踪同期频域解耦控制系统的设计研究

运用计算机辅助设计和多变量系统频域控制理论,设计了一个交流变频调速电动机-发电机组的自动跟踪同期闭环解耦控制系统,计算机仿真表明,本系统可实现发电机端电压矢量的幅值、频率和相位无静差地与电网自动跟踪同期;同时,机组能在电网电压、频率波动的情况下,仍快速而平稳地实现同期.

面向低碳的分布式光伏发电量自动预测研究

目前的分布式光伏发电量预测方法的运算量大,导致预测精度较低,同时影响了分布式光伏发电量预测的效率,所以研究面向低碳的分布式光伏发电量自动预测。通过面向低碳的分布式光伏发电区域划分,分析分布式光伏发电特征在发电机组内的发电功率之间的关联性;以关联性较强的分布式光伏发电数据为代表,选择分布式光伏发电数据;经过影响发电量的天气因素特征提取,确定天气因素特征包括环境温度、太阳辐射照度和光照时间;建立分布式光伏发电量自动预测模型,输出下一时刻的光伏发电量,完成预测。经实验论证分析,与两种传统模型相比,本文模型能够减少预测的时间消耗,具有更好的预测效率;在晴天条件下,本文模型在不同时刻的预测误差率均在5.00%以内,在不同天气条件下的预测误差均在允许范围内;与两种传统方法相比,本文方法的Skill值更大,证明精度提高幅度较高,RMSE值和nMAE值更小,证明本文方法的预测精度更高,同时能够在不同的时间精度下较好地预测当日的光伏发电量,证明本文方法具有有效性。

两区域互联电网的神经元变结构PID频率控制

针对基于PID控制的传统互联电网频率控制系统存在调节时间长、自适应能力及鲁棒性差等问题,提出了以PID控制为主控制、神经元变结构PID控制为辅助控制的控制方案,以改善互联电网频率控制系统的控制性能。辅助控制采用一个神经元模型和比例控制实现变结构PID控制,再用另一个神经元模型实现对变结构PID控制器参数K_(p),K_(d)和K_(i)的在线调整功能。在MATLAB/Simulink仿真平台对所提出控制方案的两区域互联电网频率控制系统进行建模和仿真,并与传统PID控制方案进行了对比。结果表明,采用所提出的控制方案可以有效地减小互联电网的频率偏差,加快系统的响应速度,缩短调节时间,具有更好的控制效果。