专利名称：发电机组调节性能实时测定与考核查询系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电网调度自动化技术领域，尤其涉及一种基于控制理论的发电机组调节性能实时测定与考核查询系统，是一种可以在线测定参与自动发电控制的发电机组的调节性能的方法，并能提供考核查询功能。
背景技术：
自动发电控制技术AGC(Automatic Generation Control)是电力系统发电与负荷实时平衡，保证电力系统频率质量和安全运行的重要技术手段。根据国家电监会的要求并网发电厂单机20万千瓦及以上火电机组和单机4万千瓦及以上非径流式水电机组应具备 AGC功能，对并网发电机组提供AGC服务的考核内容主要包括AGC机组的投运率、调节容量、 调节速率、调节精度和响应时间。目前，对于控制区域的性能评测已经有很成熟的技术，北美电力可靠性协会提出的CPS1/CPS2评测标准和A1/A2评测标准；而目前还没有针对单个AGC机组调节性能全面实时的测定系统。现有评价单台机组调节性能是采用一种总的性能指标一般采用控制区总的发电功率与计划功率之差和频率偏差的相关系数，作为控制区自动发电控制的性能指标，并以系统频率偏差的均方根构成控制区AGC的总任务。根据AGC中每个机组的分配系数分解总任务，构成了单台机组的考核标准。然而，由于分配系数的不确定性，造成了测评的结果不准确，同时也不能定量的给出AGC机组的投运率、调节容量、调节速率、调节精度和响应时间等具体的性能指标。在专利“大电网并网发电厂自动发电控制效果评价优化方法，申请号 201010242419. X”中也只给出了 AGC机组的实际调节速率。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中评价单台机组调节性能不准确全面的问题，而提供了一种基于控制理论的发电机组调节性能实时测定与考核查询系统。本发明是一种全面实用的测定方法，该方法不仅能定量的测定出AGC机组的调节速率、调节精度和响应时间等具体的性能指标，而且能方便统计出AGC机组的投运率、调节容量、各时间段的调节速率、 调节精度和响应时间。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是发电机组调节性能实时测定与考核查询系统包括以下步骤(1)利用SCADA系统采集的现场数据；(2)对单台或多台AGC机组的调节速率、响应时间、调节精度、调节容量等指标进行在线测评，得到机组的实际性能指标；统计计算出AGC机组的投运率，结果保存在关系数据库oracle中；(3)开发查询系统，可以灵活方便的查询日、月的AGC机组的调节速率、响应时间、 调节精度、调节容量和投运率，方便电网调度中心对机组进行考核。
所述的发电机组调节性能实时测定与考核查询系统的具体指标如下(1)实时测定的对象全网以投入AGC状态的机组；(2)基础数据来源AGC机组的实时有功功率；AGC机组的控制上、下限值；AGC机组的现场投退信号；AGC机组的主站投退信号；AGC机组的步长、死区范围；(3)测试方法①计算响应时间Tx响应时间为指令发出时刻与机组开始调节时刻之间的时间间隔，如
图1所示，图1 是理想情况下计算响应时间；t0为指令发出的时间，、为当出现功率值按照指令开始变化的时刻，所以响应时间为 Tx = Vt1 ；ti; t2，t3，t4，t5所对应的功率值都从AGC数据表中获取，因为AGC数据表的采集周期为10s，实时库采集的周期为2s，从AGC数据表中获取当前功率值可以过滤掉很多波动， 从而减少计算响应时间的偏差；利用积分计算一条指令的调整电量『=f |ΔΡμ，其中W为所求的调整电量，tl
为调整指令发出时间，&为调整指令结束时间，ΔΡ为实际功率与初始功率的差值，dt取10 秒；在AGC机组调节性能实时测定系统的界面中，右侧是所选机组的基本信息和测试结果；其中基本信息包括机组名称、机组投入AGC的方式，机组的控制上下限值；测试结果包括单次测试开始的时刻、结束时刻、开始时的功率、结束时的功率、响应时间、调节精度和调节速率；左侧是测试结果的可视化展示；响应的标志固定时间段内连续两次出现实际功率值都大于指令开始时刻的初始功率值；将离指令开始时刻最近的点来作为响应的时刻点；②计算调节速率调节速率ν = ，其中Δ ρ为结束时对应的实际功率值减去指令发出时刻对应的功率值的差，即为Δρ = Pn-P1，其中P1为指令发出时刻对应的功率值，&指令结束时对应的实际功率值；At为开始时间与结束时间之间的差Τη，再将响应时间减去所得的时间值， 即为At = Tn-Tx (Tx 为响应时间)③计算调节精度一条指令执行结束时所对应的功率值与设定值之差，再除以设定值，即得出调节精度，r = (Pn-P1)/P1 %，其中r为调节精度，P1为指令值，Pn为指令结束时对应的实际功率值。④AGC调节容量AGC调整电量为机组根据AGC调度指令要求增发、减发电量绝对值之和；
利用积分计算一条指令的调整电量
权利要求
1.发电机组调节性能实时测定与考核查询系统，其特征是它包括以下步骤(1)利用SCADA系统采集的现场数据；(2)对单台或多台AGC机组的调节速率、响应时间、调节精度、调节容量等指标进行在线测评，得到机组的实际性能指标；统计计算出AGC机组的投运率，结果保存在关系数据库 oracle 中；(3)开发查询系统，可以灵活方便的查询日、月的AGC机组的调节速率、响应时间、调节精度、调节容量和投运率，方便电网调度中心对机组进行考核。
2.根据权利要求1所述的发电机组调节性能实时测定与考核查询系统，其特征是发电机组调节性能实时测定与考核查询系统的具体指标如下(1)实时测定的对象全网以投入AGC状态的机组；(2)基础数据来源AGC机组的实时有功功率； AGC机组的控制上、下限值； AGC机组的现场投退信号； AGC机组的主站投退信号； AGC机组的步长、死区范围；(3)测试方法①计算响应时间Tx响应时间为指令发出时刻与机组开始调节时刻之间的时间间隔，如图1所示，图1是理想情况下计算响应时间；、为指令发出的时间，、为当出现功率值按照指令开始变化的时刻，所以响应时间为 T = t -t ·丄 χlO lI ，t1 t2，t3，t4，t5所对应的功率值都从AGC数据表中获取，因为AGC数据表的采集周期为10s，实时库采集的周期为2s，从AGC数据表中获取当前功率值可以过滤掉很多波动，从而减少计算响应时间的偏差；利用积分计算一条指令的调整电量『=f ，其中W为所求的调整电量，tl为调整指令发出时间，&为调整指令结束时间，ΔΡ为实际功率与初始功率的差值，dt取10秒； 在AGC机组调节性能实时测定系统的界面中，右侧是所选机组的基本信息和测试结果；其中基本信息包括机组名称、机组投入AGC的方式，机组的控制上下限值；测试结果包括单次测试开始的时刻、结束时刻、开始时的功率、结束时的功率、响应时间、调节精度和调节速率；左侧是测试结果的可视化展示；响应的标志固定时间段内连续两次出现实际功率值都大于指令开始时刻的初始功率值；将离指令开始时刻最近的点来作为响应的时刻点；②计算调节速率调节速率ν = ，其中Δρ为结束时对应的实际功率值减去指令发出时刻对应的功率值的差，即为Δρ = Pn-P1，其中P1为指令发出时刻对应的功率值，Pn指令结束时对应的实际功率值；At为开始时间与结束时间之间的差Τη，再将响应时间减去所得的时间值，即为At = Tn-TX(TX为响应时间)③计算调节精度一条指令执行结束时所对应的功率值与设定值之差，再除以设定值，即得出调节精度， r = (Pn-P1)/P1 %，其中r为调节精度，P1为指令值，Pn为指令结束时对应的实际功率值。④AGC调节容量AGC调整电量为机组根据AGC调度指令要求增发、减发电量绝对值之和； 利用积分计算一条指令的调整电量
3.根据权利要求1所述的发电机组调节性能实时测定与考核查询系统，其特征是所述的发电机组调节性能实时测定与考核查询系统的考核查询方法如下(1)考核依据采用直吹式制粉系统的火电机组AGC调节速率不小于每分钟1.0%机组额定有功功率，响应时间不大于60s ；采用中储式制粉系统的火电机组AGC调节速率不小于每分钟2% 机组额定有功功率，响应时间不大于40s ；采用直吹式制粉系统、中储式制粉系统的火电机组AGC调节精度均为士 3% ；(2)考核查询内容①调节速率；②响应时间；③调节精度；④调节容量；⑤AGC机组的投运率；(3)查询方案①AGC基础数据表按年月日小时分查询，选择起始时间和结束时间，可按控制器查询，可组合查询；首次打开页面显示当前1分钟的数据，IOs刷新一次；②AGC考核日表刷新周期1分钟，初次调用显示当日数据，可按年月日查询，选择起始和结束年月日； 可按控制器查询，可组合查询；③AGC考核月表刷新周期1分钟，初次调用显示当月数据，可按年月查询，选择起始和结束年月；可按控制器查询，可组合查询。
全文摘要
本发明属于电网调度自动化技术领域，尤其涉及一种基于控制理论的发电机组调节性能实时测定与考核查询系统，是一种可以在线测定参与自动发电控制的发电机组的调节性能的方法，并能提供考核查询功能。本发明可以在线实时测定各个AGC机组的调节速率、调节精度和响应时间等参数。将实际参数重新写入AGC机组参数表，有助于对AGC机组的控制，减少对发电机组的频繁调节，减低发电机组的损耗，同时提高区域CPS指标，稳定电网频率，提高电网的稳定水平，也为AGC机组考核提供可信的数据。
文档编号H02J3/38GK102290825SQ20111022443
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者丛培贤, 冯松起, 刘淼, 卓俊峰, 施毅斌, 罗卫华, 葛维春, 赵庆杞, 郭春雨, 金世军, 闫春生 申请人:辽宁省电力有限公司