发电机组一次调频考核性能优化方法、控制装置、系统及介质与流程

1.本发明属于发电控制技术领域，尤其涉及一种发电机组一次调频考核性能优化方法、控制装置、系统及介质。


背景技术：

2.随着新能源并网、负荷增长和电网规模的不断增大，发电机组的一次调频对于保障电网整体的频率控制水平意义越来越重要。由于不同发电机组的结构和运行情况均是不同的，因此每台发电机组在一次调频时的参数不同，因此需要在每个一次调频的过程中进行针对性的分析，避免一次调频的考核结果较差。
3.传统的一次调频考核性能优化方法，是在一次调频完成后，依据一次调频考核性能考核结果进行优化，但该优化方式滞后，只能影响后续的调频。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种发电机组一次调频考核性能优化方法发电机组一次调频考核性能优化方法、控制装置、系统及介质，旨在解决现有技术对一次调频考核性能优化滞后的问题。
5.本发明实施例的第一方面提供了一种发电机组一次调频考核性能优化方法，包括：
6.获取发电机组多个预设指标的初始指标值和多个预设指标的理想解；
7.根据各个预设指标的理想解和初始指标值，按照逼近理想解排序法对发电机组的一次调频考核性能进行评价，得到评价结果；
8.当评价结果不合格时，根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值对第一指标进行迭代优化，得到优化结果；其中，第一指标为根据预设条件从多个预设指标中选取的至少一个预设指标；
9.根据优化结果，确定发电机组的一次调频优化方案。
10.本发明实施例的第二方面提供了一种发电机组一次调频考核性能优化装置，包括：
11.获取模块，用于获取发电机组多个预设指标的初始指标值和多个预设指标的理想解；
12.评价模块，用于根据各个预设指标的理想解和初始指标值，按照逼近理想解排序法对发电机组的一次调频考核性能进行评价，得到评价结果；
13.优化模块，用于当评价结果不合格时，根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值对第一指标进行迭代优化，得到优化结果；其中，第一指标为根据预设条件从多个预设指标中选取的至少一个预设指标；
14.调整模块，用于根据优化结果，确定发电机组的一次调频优化方案。
15.本发明实施例的第三方面提供了一种控制装置，包括存储器、处理器以及存储在
存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面的发电机组一次调频考核性能优化方法的步骤。
16.本发明实施例的第四方面提供了一种发电系统，包括：发电机组和如上第三方面的控制装置。
17.本发明实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面的发电机组一次调频考核性能优化方法的步骤。
18.本发明实施例提供的发电机组一次调频考核性能优化方法、控制装置、系统及介质，首先获取发电机组多个预设指标的初始指标值和多个预设指标的理想解；然后根据各个预设指标的理想解和初始指标值，按照逼近理想解排序法对发电机组的一次调频考核性能进行评价，得到评价结果；当评价结果不合格时，根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值对第一指标进行迭代优化，得到优化结果；其中，第一指标为根据预设条件从多个预设指标中选取的至少一个预设指标；最后根据优化结果，确定发电机组的一次调频优化方案。通过对一次调频进行实时评价，并在评价不合格后对指标值进行迭代，确定出可以使发电机组一次调频考核性能合格的指标值作为优化结果，从而制定优化方案，对发电机组进行调整，提高发电机组的一次调频考核性能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明实施例提供的发电机组一次调频考核性能优化方法的实现流程图；
21.图2是本发明实施例提供的发电系统的结构示意图；
22.图3是本发明实施例提供的发电机组一次调频考核性能优化装置的结构示意图；
23.图4是本发明实施例提供的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
24.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
25.图1是本发明实施例提供的发电机组一次调频考核性能优化方法的实现流程图。如图1所示，在一些实施例中，发电机组一次调频考核性能优化方法，包括：
26.s110，获取发电机组多个预设指标的初始指标值和多个预设指标的理想解。
27.在本发明实施例中，发电机组多个预设指标可以包括一次调频死区、一次调频响应速度、调差系数、调频幅度、转速变动率、响应滞后时间、稳定时间、飞升时间等，在此不作限定。
28.s120，根据各个预设指标的理想解和初始指标值，按照逼近理想解排序法对发电
机组的一次调频考核性能进行评价，得到评价结果。
29.在本发明实施例中，理想解可以根据专家对发电机组的性能评价得到，也可以对发电机组建模模拟得到，在此不作限定。理想解包括最优解和最差解。逼近理想解排序法即衡量初始指标值与最优解和最差解之间的距离，距离最优解越近、距离最差解越远，评价结果越好。一次调频考核性能可以包括发电机组额定容量、网内一次调频动作起止时间、一次调频动作频率初值、一次调频动作频率极值、15s出力响应指数、30s出力响应指数、电量贡献指数等，在此不作限定。
30.s130，当评价结果不合格时，根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值对第一指标进行迭代优化，得到优化结果；其中，第一指标为根据预设条件从多个预设指标中选取的至少一个预设指标。
31.一次调频过程是一个非常短暂的过程，而发电机组多个预设指标很可能非常多，相应的，更多的预设指标虽然能够保证优化精度，但是也带来了优化时间的增长，从而导致难以在短暂的时间内对一次调频过程有效的优化，因此在本发明实施例中，对多个预设指标进行筛选，只对筛选出的第一指标进行优化，从而在保证优化精度的前提下，对一次调频过程进行有效的优化。
32.s140，根据优化结果，确定发电机组的一次调频优化方案。
33.在本发明实施例中，得到的优化结果是各个第一指标的优化值，然后分别与各自的初始指标值进行对比，按照优化值和初始指标值的差异从数据库中查询相应的解决方案，从而实现一次调频优化。
34.在本发明实施例中，最优解仅是理论最优解，其不一定可以达到，并且即使可以达到，其也仅是一次调频过程的最优解，按照该最优解进行一次调频很可能对发电机组的其他性能造成影响，因此本发明只需保证优化后的一次调频的评价结果合格即可。
35.在本发明实施例中，通过对一次调频进行实时评价，并在评价不合格后对指标值进行迭代，确定出可以使发电机组一次调频考核性能合格的指标值作为优化结果，从而制定优化方案，对发电机组进行调整，提高发电机组的一次调频考核性能。
36.在一些实施例中，在s130之前，该方法还包括：根据各个预设指标和一次调频考核性能之间的影响关系，从多个预设指标中选取的至少一个预设指标作为第一指标。
37.在本发明实施例中，通过选取对一次调频考核性能影响最大的一个或多个指标作为第一指标，然后对这些指标进行调整，能够有效提高优化效率，在短暂时间内完成调频优化。
38.在一些实施例中，根据各个预设指标和一次调频考核性能之间的影响关系，从多个预设指标中选取的至少一个预设指标作为第一指标，包括：计算各个预设指标与一次调频考核性能之间的相关性；选取相关性大于第一预设阈值的预设指标作为第二指标；计算每个第二指标在单位变化量下的机组稳定性；将机组稳定性小于第二预设阈值的预设指标作为第一指标。
39.在本发明实施例中，通过考虑优化对机组稳定性的影响，能够保证在不过多影响发电机组正常运行的前提下，实现一次调频的优化。
40.在一些实施例中，在将机组稳定性小于第二预设阈值的预设指标作为第一指标之后，该方法还包括：计算各个第一指标之间的关联性；当任两个第一指标之间的关联性大于
第三预设阈值时，删除任两个第一指标中的其中一个第一指标。
41.由于各个预设指标是同一个发电机组中的指标，因此其各自之间往往存在很强的关联性，即改变指标a时指标b会受到影响而相应改变，导致分析过程更为复杂。在本发明实施例中，对于关联性较大的两个指标，删除其中一个以后，默认为另一个指标的变化能够同时反映这两个的指标变化。通过去除关联的指标，能够简化分析过程，实现一次调频的快速优化。
42.在一些实施例中，s130可以包括：根据理想解、初始指标值，确定第一指标的取值区间；根据第一指标在取值区间内的区间中值、除第一指标外的预设指标的初始指标值，组成各个预设指标的第一优化解；根据各个预设指标的理想解和第一优化解，按照逼近理想解排序法对发电机组的一次调频考核性能进行评价，得到第一评价结果；当第一评价结果为合格时，根据第一优化解、初始指标值，更新第一指标的取值区间；当第一评价结果为不合格时，根据理想解、第一优化解，更新第一指标的取值区间；按照更新后的取值区间，跳转至根据第一指标在取值区间内的区间中值、除第一指标外的预设指标的初始指标值，组成各个预设指标的第一优化解的步骤，直到更新后的取值区间的区间长度小于预设长度，停止迭代并将此时的第一优化解作为优化结果。
43.在本发明实施例中，除第一指标外的预设指标，在优化过程在不变，始终保持初始指标值，即恒定指标。对于第一指标a，在最优解为a，当前解(即a的初始指标值)为b时(a《b)，其取值区间为(a，b)，相应的区间中值为(a+b)/2。然后依据(a+b)/2和恒定指标组成第一优化解进行评价，如果合格则在((a+b)/2，b)中再取区间中值迭代优化，如果不合格则在(a，(a+b)/2)中再取区间中值迭代优化。
44.常规的优化方法，往往是依次遍历区间内的所有值，来寻找优化结果，但该方式往往存在较大的计算量。本实施例中所示的迭代方式是一种二分法的迭代思想，区间的一端是不合格指标值，另一端为合格指标值，通过不断对区间二分，从而找到一个能使评价结果合格并且调整量较小的结果作为优化结果。
45.在一些实施例中，s130可以包括根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值和预先建立的优化模型对第一指标进行迭代优化，得到优化结果。
46.在一些实施例中，优化模型为多目标神经网络优化模型；相应的，以一次调频考核性能最高、对机组稳定性影响最小、调整速度最快为目标，根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值和多目标神经网络优化模型对第一指标进行迭代优化，得到优化结果。
47.神经网络模型是一种性能良好的优化模型，相比于上述的二分法具有更好的优化效果，但其计算量较大。可以综合两者的优点，设置一个指标数阈值(例如1)，在第一指标的数目大于指标数阈值时采用上述的二分法，否则采用神经网络模型进行优化。
48.综上，本发明的有益效果具体为：通过对一次调频进行实时评价，并在评价不合格后对指标值进行迭代，确定出可以使发电机组一次调频考核性能合格的指标值作为优化结果，从而制定优化方案，对发电机组进行调整，提高发电机组的一次调频考核性能。
49.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
50.图2是本发明实施例提供的发电系统的结构示意图。如图2所示，在一些实施例中，发电系统包括发电机组21和用于执行如上任一实施例的方法的控制装置22。
51.图3是本发明实施例提供的发电机组一次调频考核性能优化装置的结构示意图。如图3所示，在一些实施例中，发电机组一次调频考核性能优化装置3，包括：
52.获取模块310，用于获取发电机组多个预设指标的初始指标值和多个预设指标的理想解。
53.评价模块320，用于根据各个预设指标的理想解和初始指标值，按照逼近理想解排序法对发电机组的一次调频考核性能进行评价，得到评价结果。
54.优化模块330，用于当评价结果不合格时，根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值对第一指标进行迭代优化，得到优化结果；其中，第一指标为根据预设条件从多个预设指标中选取的至少一个预设指标。
55.调整模块340，用于根据优化结果，确定发电机组的一次调频优化方案。
56.可选的，发电机组一次调频考核性能优化装置3还包括：筛选模块，用于根据各个预设指标和一次调频考核性能之间的影响关系，从多个预设指标中选取的至少一个预设指标作为第一指标。
57.可选的，筛选模块，具体用于计算各个预设指标与一次调频考核性能之间的相关性；选取相关性大于第一预设阈值的预设指标作为第二指标；计算每个第二指标在单位变化量下的机组稳定性；将机组稳定性小于第二预设阈值的预设指标作为第一指标。
58.可选的，筛选模块，还用于计算各个第一指标之间的关联性；当任两个第一指标之间的关联性大于第三预设阈值时，删除任两个第一指标中的其中一个第一指标。
59.可选的，优化模块330，具体用于根据理想解、初始指标值，确定第一指标的取值区间；根据第一指标在取值区间内的区间中值、除第一指标外的预设指标的初始指标值，组成各个预设指标的第一优化解；根据各个预设指标的理想解和第一优化解，按照逼近理想解排序法对发电机组的一次调频考核性能进行评价，得到第一评价结果；当第一评价结果为合格时，根据第一优化解、初始指标值，更新第一指标的取值区间；当第一评价结果为不合格时，根据理想解、第一优化解，更新第一指标的取值区间；按照更新后的取值区间，跳转至根据第一指标在取值区间内的区间中值、除第一指标外的预设指标的初始指标值，组成各个预设指标的第一优化解的步骤，直到更新后的取值区间的区间长度小于预设长度，停止迭代并将此时的第一优化解作为优化结果。
60.可选的，优化模块330，具体用于根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值和预先建立的优化模型对第一指标进行迭代优化，得到优化结果。
61.可选的，优化模型为多目标神经网络优化模型。相应的，优化模块330，具体用于以一次调频考核性能最高、对机组稳定性影响最小、调整速度最快为目标，根据各个预设指标的理想解、各个预设指标的初始指标值和多目标神经网络优化模型对第一指标进行迭代优化，得到优化结果。
62.本实施例提供的发电机组一次调频考核性能优化装置，可用于执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
63.图4是本发明实施例提供的控制装置的结构示意图。如图4所示，本发明的一个实施例提供的控制装置4，该实施例的控制装置4包括：处理器40、存储器41以及存储在存储器
41中并可在处理器40上运行的计算机程序42。处理器40执行计算机程序42时实现上述各个发电机组一次调频考核性能优化方法实施例中的步骤，例如图1所示的s110至s140。或者，处理器40执行计算机程序42时实现上述各系统实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块310至340的功能。
64.示例性的，计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器41中，并由处理器40执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序42在控制装置4中的执行过程。
65.控制装置4可以是终端或者服务器，其中，终端可以为手机、mcu、ecu等，在此不作限定，服务器可以是物理服务器、云服务器等，在此不作限定。控制装置4可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是控制装置4的示例，并不构成对控制装置4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
66.所称处理器40可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
67.存储器41可以是控制装置4的内部存储单元，例如控制装置4的硬盘或内存。存储器41也可以是控制装置4的外部存储设备，例如控制装置4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器41还可以既包括控制装置4的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器41用于存储计算机程序以及终端所需的其他程序和数据。存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
68.本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述发电机组一次调频考核性能优化方法实施例中的步骤。
69.计算机可读存储介质存储有计算机程序42，计算机程序42包括程序指令，程序指令被处理器40执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序42来指令相关的硬件来完成，计算机程序42可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序42在被处理器40执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序42包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
70.计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端的外部存储设备，例如终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡
(flash card)等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括终端的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及终端所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
71.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
72.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
73.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
74.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
75.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
76.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
77.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
78.集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计
算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
79.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。