專利名稱：日前計劃多尺度逼近的發電計劃閉環控制方法
技術領域：
本發明涉及電力系統有功控制領域，涉及一種發電計劃閉環控制方法。
背景技術：
隨著電網規模的日益擴大和自動化水平的不斷提高，以及CPS評價機制的引入，對調度運行和EMS系統的功能優化提出了更高的要求。在滿足具有較好CPS指標的前提下，如何能夠充分發揮機組的調節性能，達到區域調節需求在各機組間進行合理分配，并且使機組的調節動作能夠實時反映日前發電計劃的特征，實現機組計劃、機組性能和區域指標的“共贏”，則成為了當前AGC (自動發電控制)系統必須解決的問題。另外，為了滿足電力市場的需要，將電力市場的日前計劃送入實時調度系統，以充分反映日前計劃在調度上的意義，同時體現經濟性和公平性。在日前電力市場環境下，日前發電計劃是根據各發電廠的報價曲線、短期負荷預測的結果通過市場出清數學模型的計算而生成的，日前計劃和短期負荷預測是滿足發用電平衡約束的。如果日前計劃得不到執行，各發電廠的報價行為就難以反映為機組的實際出力水平，僅存的只是在電量結算上的意義，即日前計劃與合同分解曲線之差決定了以市場價結算的電量，日前計劃水平越高，以市場價結算的電量也就越多。因此，日前計劃由于缺乏實時調度上的意義而處于一種尷尬境地，市場出清的嚴肅性受到挑戰。如果能在AGC實時控制過程中引入機組的日前計劃，機組在調節ACE(區域控制偏差)的同時盡可能逼近計劃值，那么既可以滿足全網的發用電平衡的約束，又能有效提高機組完成發電計劃的水平，保障機組日前發電計劃的順利實施。電力系統中針對發電計劃的引入AGC (自動發電控制)實時有功控制技術目前有如下方法:
文獻一《華北電網一體化調度計劃和實時發電控制系統的設計與實現》(電網技術2005年第29卷第I期8第6頁)全面闡述了華北電網一體化調度計劃和實時發電控制系統的總體結構和基本功能，包括中長期發電計劃、日發電計劃的編制、動態經濟調度和AGC閉環控制。這些計劃和控制級的應用程序與網絡分析級的應用程序都運行在統一的CC-2000平臺上，各程序之間共享實時管理系統、數據庫管理系統、畫面管理系統和許多公用的模塊，既減少了系統維護的工作量又保證了系統的高度一致性，形成了一套完整統一的EMS系統。文獻一從日前計劃出發，根據動態經濟調度的原則，實時修正日前計劃得到機組的日內計劃，并將機組的日內機組發送給AGC，AGC根據接收到的日內計劃進行嚴格跟蹤，最終實現發電計劃與AGC的閉環控制。該文獻中的發電計劃閉環基于日前計劃，但實際執行的是日內計劃，由于對日前計劃進行了修改，與傳統意義上的“三公”調度及電力市場環境下的機組計劃完成有所背離。另外，文獻中提到的發電計劃閉環控制，要求機組嚴格跟蹤計劃，從一定程度上限制了機組的調節能力，為了保證區域整體控制性能，要求投入大量的火電機組參與調節。

發明內容
本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供日前計劃多尺度逼近的發電計劃閉環控制方法，以達到在保證控制區域整體控制性能的前提下，兼顧發電機組日前計劃的順利實施，實現機組計劃、機組性能和區域指標的“共贏”的目的。為此，本發明采取以下技術方案。日前計劃多尺度逼近的發電計劃閉環控制方法，其特征在于包括以下步驟:
1)在互聯電網系統中設一個主控制區域模塊，主控制區域模塊用于互聯電網的常規區域控制，控制目標包括維持電網的頻率在控制范圍內、和/或維持本控制區域與其它相鄰控制區域的交換功率為給定計劃值；
2)主控制區域模塊連接一自動發電控制模塊，機組通過數據采集與監控模塊將機組實際出力反饋給自動發電控制模塊，自動發電控制模塊確定機組目標出力并通過數據采集與監控模塊控制機組出力；
3)自動發電控制模塊設計劃跟蹤模式單元、計劃帶寬模式單元及計劃偏差優先模式單元；當機組需要嚴格跟蹤計劃，計劃跟蹤模式單元運行，機組的控制目標嚴格為機組的日前計劃，當機組的實際出力與計劃出力偏差超過機組的控制死區時，立即下發機組的計劃出力作為機組的目標出力，實現機組計劃的嚴格跟蹤；當機組跟蹤計劃較好又必須預留出一部分調節空間參與全網區域控制偏差控制時，計劃帶寬模式單元工作，以機組的發電計劃為基準，上下擴充一定的帶寬，形成計劃值調整帶，作為計劃帶寬模式的實時調節范圍，在正常情況下，機組只能在此計劃值調整帶范圍內上下調節，只有當計劃值無效或者人工放開約束時，才恢復成原來的調節范圍；當日前計劃與實際負荷情況超過設定值，或控制區域的區域控制偏差超過設定值，需部分機組增大調節范圍，以保證控制區域的控制性能，計劃偏差優先模式單元工作，對機組按優先級排序，偏差量按機組最大分配量分配給排名第一的機組，剩下的偏差量按機組最大分配量再分配給排名第二的機組，依次類推直至偏差量完全分完或機組全部參與分配，計劃偏差優先模式單元將機組的實際出力加上機組的調節分配量作為機組的目標出力發送至數據采集與監控模塊。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明還包括以下附加技術特征。計劃帶寬模式單元及計劃偏差優先模式單元組合構成用于計算區域控制偏差以控制區頻率值和控制區實際交換與計劃交換偏差的區域控制偏差計算子模塊。計劃帶寬模式單元工作時，調整帶生成方法如下:設計劃值為
P,,機組調節上限為,機組調節下限為P-,帶寬力μ凋整帶上限為,調整帶下限為Bmkl ;調整帶邊界為
權利要求
1.日前計劃多尺度逼近的發電計劃閉環控制方法，其特征在于包括以下步驟: 1)在互聯電網系統中設一個主控制區域模塊，主控制區域模塊用于互聯電網的常規區域控制，控制目標包括維持電網的頻率在控制范圍內、和/或維持本控制區域與其它相鄰控制區域的交換功率為給定計劃值； 2)主控制區域模塊連接一自動發電控制模塊，機組通過數據采集與監控模塊將機組實際出力反饋給自動發電控制模塊，自動發電控制模塊確定機組目標出力并通過數據采集與監控模塊控制機組出力； 3)自動發電控制模塊設計劃跟蹤模式單元、計劃帶寬模式單元及計劃偏差優先模式單元；當機組需要嚴格跟蹤計劃，計劃跟蹤模式單元運行，機組的控制目標嚴格為機組的日前計劃，當機組的實際出力與計劃出力偏差超過機組的控制死區時，立即下發機組的計劃出力作為機組的目標出力，實現機組計劃的嚴格跟蹤；當機組跟蹤計劃較好又必須預留出一部分調節空間參與全網區域控制偏差控制時，計劃帶寬模式單元工作，以機組的發電計劃為基準，上下擴充一定的帶寬，形成計劃值調整帶，作為計劃帶寬模式的實時調節范圍，在正常情況下，機組只能在此計劃值調整帶范圍內上下調節，只有當計劃值無效或者人工放開約束時，才恢復成原來的調節范圍；當日前計劃與實際負荷情況超過設定值，或控制區域的區域控制偏差超過設定值，需部分機組增大調節范圍，以保證控制區域的控制性能，計劃偏差優先模式單元工作，對機組按優先級排序，偏差量按機組最大分配量分配給排名第一的機組，剩下的偏差量按機組最大分配量再分配給排名第二的機組，依次類推直至偏差量完全分完或機組全部參與分配，計劃偏差優先模式單元將機組的實際出力加上機組的調節分配量作為機組的目標出力發送至數據采集與監控模塊。
2.根據權利要求1所述的日前計劃多尺度逼近的發電計劃閉環控制方法，其特征在于:計劃帶寬模式單元及計劃偏差優先模式單元組合構成用于計算區域控制偏差以控制區頻率值和控制區實際交換與計劃交換偏差的區域控制偏差計算子模塊。
3.根據權利要求1所述的日前計劃多尺度逼近的發電計劃閉環控制方法，其特征在于:計劃帶寬模式單 元工作時，調整帶生成方法如下:設計劃值為巧，機組調節上限為P.,機組調節下限為帶寬為W，調整帶上限為L ,調整帶下限為Bmkl ;調整帶邊界為I =巧+w ,Smin=P1-W ;同時要根據以下條件進行修正: 當/ +w > 時，S麗=P飄； 當巧—w < 時，β— = Pmjtl。
4.根據權利要求1所述的日前計劃多尺度逼近的發電計劃閉環控制方法，其特征在于:計劃偏差優先模式單元工作時，先將所有計劃偏差優先模式機組設置成一個控制組，組內調節需求的分配策略為優先級，優先級的排序因子為機組的計劃偏差率，計算方法如式所示: P.—PtK =」一^生 =1,..、Ν P.02 式中:巧為機組的排序因子，巧為機組的實際出力，4為機組實時的計劃出力，Pa為機組的裝機容量，N為所有計劃偏差優先模式機組的總數；若區域控制偏差為正時，表示本控制區需要機組減出力，此時排序因子大的機組排序靠前；若區域控制偏差為負時，表示本控制區需 要機組增加出力，此時排序因子小的機組排序靠前。
全文摘要
日前計劃多尺度逼近的發電計劃閉環控制方法，涉及一種發電計劃閉環控制方法。目前，發電計劃閉環控制要求機組嚴格跟蹤計劃，從一定程度上限制了機組的調節能力，為了保證區域整體控制性能，要求投入大量的火電機組參與調節。本發明包括以下步驟1)在互聯電網系統中設一個主控制區域模塊；2)主控制區域模塊連接一自動發電控制模塊；3)自動發電控制模塊設計劃跟蹤模式單元、計劃帶寬模式單元及計劃偏差優先模式單元。本技術方案通過將機組根據自身需要設置成不同的計劃控制模式，實現機組日前計劃的多尺度逼近，在保證控制區域整體控制性能的前提下，兼顧發電機組日前計劃的順利實施，實現機組計劃、機組性能和區域指標的“共贏”。
文檔編號H02J3/06GK103199538SQ20121000584
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者肖艷煒, 夏翔, 吳繼平, 李英, 盧敏 申請人:浙江省電力公司, 國電南瑞科技股份有限公司, 國家電網公司