一种实时发电计划及其闭环控制评估分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统调度自动化领域，涉及一种实时发电计划及其闭环控制评估 分析方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国特高压及各级电网的协调快速发展，正在逐步形成特大型交直流电 网，随着电力网络规模越来越大，电网运行日益复杂，调峰调频压力日渐增大，不同类型、不 同控制目标机组运行模式转换频繁。提高自动发电控制（AGC)控制质量，必须依靠实时发 电计划根据系统负荷趋势进行电网三次调频，调整跟踪计划机组的发电计划，避免机组的 频繁调整和爬坡资源的不合理分配，进而影响电网安全和经济效益。而提高实时发电计划 及其闭环控制品质的关键是根据电网的不同运行状态，充分发挥AGC机组和实时调度机组 的作用，实现各类机组控制角色和调节容量的优化调控。实时发电计划及其闭环控制过程 牵涉环节多，提高闭环控制水平，还必须建立完善合理的实时发电计划闭环控制评估分析 方法和评估指标体系。通过全面、合理评价闭环控制效果，在线分析发电机组对实时计划的 跟踪情况并即时反馈，形成更有效的闭环控制策略，以应对电网实时运行风险。而目前实时 发电计划及其闭环控制尚处在深化研宄和试用阶段，缺乏全面、合理、有针对性的评估分析 指标体系，难以对闭环控制效果做出科学客观的评价。
【发明内容】
[0003] 为解决现有技术中的不足，本发明提供一种科学有效的实时发电计划及其闭环控 制评估分析方法，基于实时发电计划闭环控制优化计算结果、电网实时运行数据、AGC在线 控制数据、实时发电计划机组控制参数，提出机组控制角色划分方法以及与实时发电计划 闭环控制策略强相关的调节备用需求、调节备用充裕度指数、电网安全监视指数、闭环控制 深度指数指标定义和计算方法，跟踪反馈闭环控制情况，为形成更加有效的闭环控制策略 以及调度员对电网运行控制提供决策依据。
[0004] 为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种实时发电计划及其闭环控制 评估分析方法，其特征在于，包括步骤：
[0005] (1)实时发电计划及其闭环控制机组集群分类：根据AGC在线控制信息、实时发电 计划机组控制参数以及计划下发通道将实时发电计划调度机组划分为三大类：跟踪ACE机 组集群（CPSGeneratorSet，CGS)、跟踪计划机组集群（ScheduleGeneratorSet，SGS)和 人工模式机组集群（ManualGeneratorSet，MGS);其中，CGS为AGC机组中参与ACE调节 的机组集合；SGS为跟踪计划值的机组集合；MGS为电厂自行调度机组集合；
[0006] (2)实时发电计划跟踪ACE机组集群CGS调节备用需求计算：根据超短期系统负 荷预测、机组实际出力、AGC在线控制信息，同时考虑系统负荷的预测误差、波动特性因素， 计算CGS调节备用需求；
[0007] CGS上调节备用需求计算公式为：
[0008]
【主权项】
1. 一种实时发电计划及其闭环控制评估分析方法，其特征在于，包括步骤： (1) 实时发电计划及其闭环控制机组集群分类：根据AGC在线控制信息、实时发电计划 机组控制参数以及计划下发通道将实时发电计划调度机组划分为三大类：跟踪ACE机组集 群（CPSGeneratorSet，CGS)、跟踪计划机组集群（ScheduleGeneratorSet，SGS)和人工 模式机组集群（ManualGeneratorSet，MGS);其中，CGS为AGC机组中参与ACE调节的机 组集合；SGS为跟踪计划值的机组集合;MGS为电厂自行调度机组集合； (2) 实时发电计划跟踪ACE机组集群CGS调节备用需求计算：根据超短期系统负荷预 测、机组实际出力、AGC在线控制信息，同时考虑系统负荷的预测误差、波动特性因素，计算 CGS调节备用需求； CGS上调节备用需求计算公式为：
CGS下调节备用需求计算公式为：
式中，i为机组下标，t为时刻下标，&^与Rd，t分别为t时刻的CGS上、下调节备用需 求，Rb为CGS调节备用基值，Lt为t时刻系统负荷预测，Lt+1为t+1时刻系统负荷预测，Pi;t 为t时刻不属于CGS集群的机组有功出力，Pi;t+1为t+1时刻不属于CGS集群的机组有功出 力，Su、Sd分别为CGS上、下调节备用的电网波动修正系数； (3) 计算实时发电计划CGS调节备用充裕度指标：CGS上调节备用充裕度指标计算公式 为：
CGS下调节备用充裕度指标计算公式为：
式中，U与D分别为CGS集群t时刻的上、下调节备用，K为指数函数的常量底数，0〈K〈1， 1与Umin分别为t时刻的根据步骤⑵计算的CGS上调节备用上限与下限，0_与D-分 别为t时刻的根据步骤⑵计算的CGS下调节备用上限与下限； (4) 电网安全监视指标计算：电网安全监视指标计算公式如下所示： S=A^XIOO% (5) 式中，A为指数函数的常量底数，0〈A〈l，m为设备重载率，n为重载和越限设备的权重累 加值，定义为：n=重载设备数+QX越限设备数，Q为权重调节参数，取大于1的整数，通过 设定Q值强调设备越限比重载情况更为严重； (5)实时发电计划闭环控制深度指数指标计算：闭环控制深度指数指标Y计算公式如 下所示： Y=C(1.x)*(1.z)X100% (6) 式中，C为指数函数的常量底数，0〈C〈1，x为SGS集群机组台数占比，z为SGS集群机组 容量占比，当C取值越小，Y衰减趋势越明显。
2. 根据权利要求1所述的一种实时发电计划及其闭环控制评估分析方法，其特征是： 步骤（2)中，所述闭环调节备用需求计算公式等号右侧包括左右两个分量：Rb取值参照 AGC的控制准则要求；右边分量为电网负荷变化趋势分量，通过在负荷变化量中，扣除SGS、 MGS机组集群承担的发电有功增量部分，其余即为CGS集群控制环节需要承担的发电有 功增量部分，根据电网实际波动情况调整电网波动修正系数，实现在负荷攀峰阶段CGS上 调备用空间更大，反之负荷滑坡阶段CGS下调节备用空间更大；Su、Sd取值范围分别为 0. 95〈Su〈l. 05,0. 95〈Sd〈l. 05。
3. 根据权利要求1所述的一种实时发电计划及其闭环控制评估分析方法，其特征是： 所述步骤（3)中，当CGS调节备用需求介于调节备用需求上限和下限之间，调节备用充裕度 指标L值为100%，表明备用满足需求；CGS调节备用大于上限时，L大于1，表明备用过多； CGS调节备用小于下限时，L小于1，表明备用不足；L偏离越大，则指标越差，备用过剩或不 足越严重。
4. 根据权利要求1所述的一种实时发电计划及其闭环控制评估分析方法，其特征是： 所述步骤（4)中，S越小，表明电网重载和越限设备越多，监视指标越差；S值越大，表明指标 越优；当P或q为〇时，S取最大值1，表明此时电网无重载和越限设备。
5. 根据权利要求1所述的一种实时发电计划及其闭环控制评估分析方法，其特征是： 所述步骤（5)中，系统闭环程度较高时，极端情况是全部机组均属于SGS集群，x、z为1，则 Y取值为1 ;系统闭环程度较低时，极端情况是全部机组均属于CGS集群，x、z为0,则Y取 值趋于〇。
【专利摘要】本发明公开了一种实时发电计划及其闭环控制评估分析方法，其特征在于，包括步骤：确定实时发电计划及其闭环控制机组集群分类；计算实时发电计划CGS调节备用需求指标；计算实时发电计划调节备用充裕度指标；计算电网安全监视指标；计算实时发电计划闭环控制深度指数指标。本发明建立了科学、合理的实时发电计划及其闭环控制评估分析关键性指标与计算方法，通过客观评价闭环控制效果，在线分析发电机组对实时计划的跟踪情况并及时反馈，形成更有效的闭环控制策略，提高应对电网实时运行风险能力，同时有效降低调度运行人员人工干预以及大量机组频繁反复调节情况，提高发电机组的使用寿命以及电厂经济效益。
【IPC分类】G06Q50-06
【公开号】CN104574203
【申请号】CN201410771083
【发明人】吴炳祥, 戴则梅, 李利利, 仇晨光, 张勇
【申请人】国电南瑞科技股份有限公司, 江苏省电力公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月15日