一种电网自动发电控制闭环检测验证方法
【专利摘要】本发明涉及电力系统领域的验证方法，具体涉及一种基于连续时间序列仿真的电网自动发电控制闭环检测验证方法，电网AGC主站根据电网断面进行计算并生成AGC策略，并将策略发送给机组AGC子站，机组AGC子站接收到策略并校正无误后，开始模拟机组出力变化。潮流仿真模块根据AGC机组的出力变化，以1s为周期进行连续时间序列仿真，生成新的电网断面供下一周期的电网AGC主站生成新的控制策略使用。本发明提供的电网AGC检测验证方法仿真周期只有1s，完全满足并高于实时数据采集的要求，很好的模拟AGC调节过程中电网运行状态的变化，能够直观的体现电网AGC的闭环控制效果；是一种“即插即用”的检测验证方法，简单、易行、有效。
【专利说明】—种电网自动发电控制闭环检测验证方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统领域的验证方法，具体涉及一种电网自动发电控制闭环检测验证方法。
【背景技术】
[0002]自动发电控制(AGC)通过控制区域内发电机组的有功功率，使本区域机组发电功率跟踪负荷的变化，以满足电力供需的实时平衡，实现维持系统频率与额定值的偏差在允许范围内，以及维持对外联络线功率与计划值的偏差在允许范围内的目的。随着智能电网的建设，AGC已经成为电力系统运行中的重要调控手段，基于智能电网调度技术支持系统(D5000 )平台的AGC功能越来越多的在各区域电网和省级电网中等到实际应用。
[0003]目前国内主要的电网AGC生产厂家有中国电科院、南瑞科技、北京科东等，各厂家采用的控制方法和控制策略各不相同，可能导致AGC的控制效果也不尽相同，如何离线验证各厂家AGC的控制性能，评估AGC的控制效果能否满足电网控制运行的要求，尚缺乏有效手段。可见，对于电网AGC功能的入网检测还没有很好的数模检测工具，因此非常必要研究电网AGC入网检测验证的方法。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电网自动发电控制闭环检测验证方法，该方法提供标准算例供送检厂家的电网AGC主站生成策略，生成的策略发送给机组AGC子站，子站模拟机组出力变化来跟踪响应主站指令。在AGC机组出力调整的过程中，以Is为周期进行连续时间序列潮流仿真，模拟AGC调节过程中的电网运行状态的变化，观察电网AGC的闭环控制效果。
[0005]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0006]本发明提供一种电网自动发电控制闭环检测验证方法，其改进之处在于，所述方法是基于连续时间序列仿真的，该方法用的系统检测验证系统，包括电网断面、电网AGC主站、机组AGC子站、潮流仿真模块以及D5000平台；所述电网断面、电网AGC主站、机组AGC子站和潮流仿真模块依次连接形成闭环，所述电网AGC主站通过D5000平台提供的消息总线模块与机组AGC子站连接；
[0007]所述方法包括下述步骤:
[0008]A、设直电网初始断面扰动，并确定扰动后的区域控制偏差ACE ；
[0009]B、根据区域控制偏差ACE确定AGC策略，并生成AGC机组出力的控制指令；
[0010]C、控制指令通过安全校验后，开始模拟AGC机组的出力变化；
[0011]D、连续时间序列潮流仿真，生成新的电网断面攻下一周期的电网AGC主站使用。
[0012]本发明提供的第一优选的技术方案是:，所述步骤A中，电网初始断面扰动包括电网发电扰动和电网负荷扰动，扰动设置的方法改变电网发电或负荷的数值大小；
[0013]计算区域控制偏差ACE表达式如下:[0014]ACE = IOB (f-f0) + (P-P0)①；
[0015]其中:B—区域频率偏差系数，取正值，单位为MW/0.1HZ ；
[0016]f一实测频率，单位为HZ ；
[0017]fQ—额定频率，单位为HZ ；
[0018]P—区域联络线实际潮流功率之和，单位为MW ；
[0019]Ptl—区域计划净交换功率，单位为丽；
[0020]当区域控制偏差ACE〈0称为电力系统处于“欠发电”状态，当区域控制偏差ACE>0称为电力系统处于“过发电”状态。
[0021]本发明提供的第二优选的技术方案是:，所述步骤B中，电网AGC主站利用区域控制偏差ACE结果计算区域调节功率，计算表达式ΛΡ = -k / (ACE) dt，其中k为调节系数；生成AGC机组出力的控制指令是指将区域调节功率Λ P分配给各AGC机组，得到各AGC机组出力的控制指令。
[0022]本发明提供的第三优选的技术方案是:，所述步骤C中，控制指令安全校验包括调节范围校验、调节步长校验和调节死区校验；所述调节范围校验指的是检查控制指令是否在机组可调出力的上、下限值内；所述调节步长校验指的是检查控制指令与机组当前出力之差的绝对值是否超出机组单次最大可调功率值；所述调节死区校验指的是检查控制指令与机组当前出力之差的绝对值是否超出了机组允许调节偏差范围；
[0023]控制指令安全校验结束后计算跟踪控制指令所需的时间TgMl，计算表达式为:
[0024]Tgoal=Ts+ (Pgoa1-Pgen-Pdead) /Pv ②；
[0025]其中:
[0026]Ts—延时响应时间，单位为s ;
[0027]Pgtjal—机组出力指令，单位为丽；
[0028]Pgen—机组当前出力，单位为丽；
[0029]Pdead—机组出力调节死区，单位为欄;
[0030]Pv—机组出力调节速度，单位为MW/s。
[0031]本发明提供的第四优选的技术方案是:，所述步骤C中，模拟AGC机组出力变化指的是建立AGC机组出力随时间变化的计算模型。
[0032]本发明提供的第五优选的技术方案是:，AGC机组出力随时间变化的计算模型表达式为:
[0033]
【权利要求】
1.一种电网自动发电控制闭环检测验证方法，其特征在于，所述方法是基于连续时间序列仿真的，该方法用的系统检测验证系统，包括电网断面、电网AGC主站、机组AGC子站、潮流仿真模块以及D5000平台；所述电网断面、电网AGC主站、机组AGC子站和潮流仿真模块依次连接形成闭环，所述电网AGC主站通过D5000平台提供的消息总线模块与机组AGC子站连接； 所述方法包括下述步骤: A、设置电网初始断面扰动，并确定扰动后的区域控制偏差ACE； B、根据区域控制偏差ACE确定AGC策略，并生成AGC机组出力的控制指令； C、控制指令通过安全校验后，开始模拟AGC机组的出力变化； D、连续时间序列潮流仿真，生成新的电网断面攻下一周期的电网AGC主站使用。
2.如权利要求1所述的检测验证方法，其特征在于，所述步骤A中，电网初始断面扰动包括电网发电扰动和电网负荷扰动，扰动设置的方法改变电网发电或负荷的数值大小； 计算区域控制偏差ACE表达式如下: ACE = IOB (f-f0) +(P-P0)①； 其中:B—区域频率偏差系数，取正值，单位为MW/0.1HZ ； f一实测频率，单位为HZ; fQ—额定频率，单位为HZ ； P—区域联络线实际潮流功率之和，单位为MW ； Ptl—区域计划净交换功率，单位为MW ； 当区域控制偏差ACE〈0称为电力系统处于“欠发电”状态，当区域控制偏差ACE>0称为电力系统处于“过发电”状态。
3.如权利要求1所述的检测验证方法，其特征在于，所述步骤B中，电网AGC主站利用区域控制偏差ACE结果计算区域调节功率,计算表达式AP = -k / (ACE) dt,其中k为调节系数；生成AGC机组出力的控制指令是指将区域调节功率ΛΡ分配给各AGC机组。
4.如权利要求1所述的检测验证方法，其特征在于，所述步骤C中，控制指令安全校验包括调节范围校验、调节步长校验和调节死区校验；所述调节范围校验指的是检查控制指令是否在机组可调出力的上、下限值内；所述调节步长校验指的是检查控制指令与机组当前出力之差的绝对值是否超出机组单次最大可调功率值；所述调节死区校验指的是检查控制指令与机组当前出力之差的绝对值是否超出了机组允许调节偏差范围；控制指令安全校验结束后计算跟踪控制指令所需的时间Tgtjal，计算表达式为:
Tgoal = Ts+ (Pgoal-Pgen-Pdead) /Pv②； 其中: Ts—延时响应时间，单位为S ； Pgtjal—机组出力指令，单位为MW ; Pgen—机组当前出力，单位为MW ; Pdead—机组出力调节死区，单位为MW ； Pv—机组出力调节速度，单位为MW/s。
5.如权利要求1所述的检测验证方法，其特征在于，所述步骤C中，模拟AGC机组出力变化指的是建立AGC机组出力随时间变化的计算模型。
6.如权利要求5所述的检测验证方法，其特征在于，AGC机组出力随时间变化的计算模型表达式为:
7.如权利要求1所述的检测验证方法，其特征在于，所述步骤D中，连续时间序列潮流仿真意指每Is进行一次潮流计算，更新电网运行状态。
【文档编号】G05B23/02GK103439962SQ201310339290
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】于汀, 李立新, 蒲天骄, 李强, 邵广惠, 杨宁 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 东北电网有限公司