專利名稱：一種關(guān)于自動發(fā)電控制的超前控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)有功控制領(lǐng)域中的自動發(fā)電控制(簡稱“AGC”)，特別是一種關(guān)于自動發(fā)電控制的超前控制方法，本發(fā)明用于發(fā)電機(jī)組日前發(fā)電計劃的超前控制。
背景技術(shù)：
自動發(fā)電控制簡稱AGC，它是能量管理系統(tǒng)(EMS)的重要組成部分。其工作原理是按電網(wǎng)高度中心的控制目標(biāo)將指令發(fā)送給有關(guān)發(fā)電廠或機(jī)組，通過電廠或機(jī)組的自動控制調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)功率的自動控制。現(xiàn)有常規(guī)的自動發(fā)電控制(AGC)是一個控制滯后的調(diào)節(jié)過程，當(dāng)系統(tǒng)頻率和/或聯(lián)絡(luò)線交換功率偏離計劃值時，產(chǎn)生區(qū)域控制偏差(ACE)
，則AGC系統(tǒng)根據(jù)ACE的大小對可控機(jī)組發(fā)出控制命令，待機(jī)組響應(yīng)控制命令后，系統(tǒng)頻率和/或聯(lián)絡(luò)線交換功率逐漸恢復(fù)到原計劃值。這是一個先有偏差，再進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程。另一方面，系統(tǒng)中能快速響應(yīng)的可調(diào)機(jī)組容量(例如水電機(jī)組)是非常有限而寶貴的，希望將這一部分資源充分用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)中負(fù)荷和發(fā)電的快速隨機(jī)變化。在AGC實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷處于長時間爬坡(向上或向下)過程中，響應(yīng)速度較快的機(jī)組逐漸接近其調(diào)節(jié)上限或下限，而響應(yīng)速度較慢的機(jī)組(如火電機(jī)組)仍有較大的調(diào)節(jié)裕度，從而使系統(tǒng)失去向上或向下方向的快速調(diào)節(jié)能力。為避免這種情況的發(fā)生，在預(yù)計系統(tǒng)負(fù)荷將要爬坡之前，調(diào)度員往往要讓響應(yīng)速度較慢的機(jī)組提前向某一目標(biāo)運(yùn)動，以滿足系統(tǒng)負(fù)荷的變化。因此，在許多省級調(diào)度機(jī)構(gòu)AGC都引入超前控制，實(shí)現(xiàn)了火電機(jī)組與水電機(jī)組的協(xié)調(diào)控制。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超短期實(shí)時調(diào)度系統(tǒng)，結(jié)合超短期負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果把電力市場日前計劃與實(shí)時控制相關(guān)聯(lián)，以充分反映日前計劃在調(diào)度上的意義，同時體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和公平性。在日前電力市場環(huán)境下，日前發(fā)電計劃是根據(jù)各發(fā)電廠的報價曲線、短期負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果通過市場出清數(shù)學(xué)模型的計算而生成的，日前計劃和短期負(fù)荷預(yù)測是滿足發(fā)用電平衡約束的。如果日前計劃得不到執(zhí)行，各發(fā)電廠的報價行為就難以反映為機(jī)組的實(shí)際出力水平，僅存的只是在電量結(jié)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(jié)算的電量，日前計劃水平越高，以市場價結(jié)算的電量也就越多。因此，日前計劃由于缺乏實(shí)時調(diào)度上的意義而處于一種尷尬境地，市場出清的嚴(yán)肅性受到挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有自動發(fā)電控制滯后的調(diào)節(jié)帶來的對全網(wǎng)發(fā)用電平衡約束，AGC機(jī)組調(diào)節(jié)壓力大，電網(wǎng)有功控制水平低的缺陷，提供一種關(guān)于自動發(fā)電控制的超前控制方法，所述控制方法可以滿足全網(wǎng)的發(fā)用電平衡的約束，大大減輕AGC機(jī)組的調(diào)節(jié)壓力，有效提高電網(wǎng)有功控制水平，還能保證超前控制與日前發(fā)電計劃的順利實(shí)施。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案:一種關(guān)于自動發(fā)電控制的超前控制方法，包括下列步驟:(1)在互聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)有一個主控制區(qū)域模塊，實(shí)施互聯(lián)電網(wǎng)的常規(guī)區(qū)域控制，其控制目標(biāo)為維持電網(wǎng)的頻率在控制范圍內(nèi)和/或維持本控制區(qū)域與其他相鄰控制區(qū)域交換功率為給定計劃值；
(2)主控制區(qū)域模塊中連接能夠參與區(qū)域控制偏差的遠(yuǎn)方常規(guī)機(jī)組(包括水電、火電)和能夠參與超前控制的火電機(jī)組；
(3)主控制區(qū)域模塊連接一自動發(fā)電控制模塊，發(fā)電機(jī)組通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊將發(fā)電機(jī)組實(shí)際出力反饋給自動發(fā)電控制模塊，自動發(fā)電控制模塊確定發(fā)電機(jī)組目標(biāo)出力并通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊控制發(fā)電機(jī)組出力；
(4)自動發(fā)電控制模塊內(nèi)設(shè)有一超前控制子模塊，其由超前控制偏差計算單元和超前控制偏差分配單元串接組成；
(5)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊輸出連接超前控制偏差計算單元，超前控制偏差分配單元輸出連接數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊；
(6)參與超前控制的火電機(jī)組具有日前發(fā)電計劃，自動發(fā)電控制模塊在進(jìn)行常規(guī)控制時，能夠?qū)崟r得到這些機(jī)組的日前計劃，并且該計劃應(yīng)該是一個經(jīng)過數(shù)值插值的連續(xù)計劃；
(7)超前控制偏差計算單元工作時運(yùn)算方法如下:
權(quán)利要求
1.一種關(guān)于自動發(fā)電控制的超前控制方法，包括下列步驟: 在互聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)有一個主控制區(qū)域模塊，實(shí)施互聯(lián)電網(wǎng)的常規(guī)區(qū)域控制，其控制目標(biāo)為維持電網(wǎng)的頻率在控制范圍內(nèi)和/或維持本控制區(qū)域與其他相鄰控制區(qū)域交換功率為給定計劃值； 主控制區(qū)域模塊中連接能夠參與區(qū)域控制偏差的遠(yuǎn)方常規(guī)機(jī)組(包括水電、火電)和能夠參與超前控制的火電機(jī)組； 主控制區(qū)域模塊連接一自動發(fā)電控制模塊，發(fā)電機(jī)組通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊將發(fā)電機(jī)組實(shí)際出力反饋給自動發(fā)電控制模塊，自動發(fā)電控制模塊確定發(fā)電機(jī)組目標(biāo)出力并通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊控制發(fā)電機(jī)組出力； (4)自動發(fā)電控制模塊內(nèi)設(shè)有一超前控制子模塊，其由超前控制偏差計算單元和超前控制偏差分配單元串接組成； (5)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊輸出連接超前控制偏差計算單元，超前控制偏差分配單元輸出連接數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控模塊； (6)參與超前控制的火電機(jī)組具有日前發(fā)電計劃，自動發(fā)電控制模塊在進(jìn)行常規(guī)控制時，能夠?qū)崟r得到這些機(jī)組的日前計劃，并且該計劃應(yīng)該是一個經(jīng)過數(shù)值插值的連續(xù)計劃； (7)超前控制偏差計算單元工作時運(yùn)算方法如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種關(guān)于自動發(fā)電控制的超前控制方法，其特征是所述的為計劃控制機(jī) 組未來整5分鐘發(fā)電計劃與實(shí)際出力的偏差，Psk為未來整5分鐘計劃出力。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)有功控制領(lǐng)域中的自動發(fā)電控制，特別是一種關(guān)于自動發(fā)電控制的超前控制方法。為克服現(xiàn)有自動發(fā)電控制滯后的調(diào)節(jié)帶來的對全網(wǎng)發(fā)用電平衡約束，AGC機(jī)組調(diào)節(jié)壓力大，電網(wǎng)有功控制水平低的缺陷，本發(fā)明提供了一種關(guān)于自動發(fā)電控制的超前控制方法，通過綜合超短期負(fù)荷預(yù)報，短期負(fù)荷預(yù)報，機(jī)組日前計劃得出控制區(qū)域超前控制偏差后，將控制偏差分配給參與超前控制機(jī)組，把發(fā)電機(jī)組實(shí)際出力與計劃出力的偏差作為一個承擔(dān)超前控制調(diào)節(jié)量的分配優(yōu)先級指標(biāo)，滿足全網(wǎng)的發(fā)用電平衡的約束，大大減輕AGC機(jī)組的調(diào)節(jié)壓力，同時確保超前控制與日前發(fā)電計劃的順利實(shí)施。
文檔編號H02J3/06GK103187730SQ20121000613
公開日2013年7月3日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者戴彥, 盧敏, 滕賢亮, 那志強(qiáng), 肖艷煒 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(wǎng)公司