覆盖省地两级调度机构的多类型能源AGC协同控制方法与流程

本发明属于电力调度；尤其涉及一种覆盖省地两级调度机构的多类型能源agc协同控制方法。

背景技术：

1、在电力系统中，agc是调节不同发电厂的多个发电机有功输出以响应负荷的变化的系统。自动发电控制agc是能量管理系统ems中的一项重要功能，它控制着调频机组的出力，以满足不断变化的用户电力需求，并使系统处于经济的运行状态。随着不可再生化石燃料的不断消耗，温室气体的大量排放，如何高效利用可再生清洁能源越来越受到人们的重视。世界众多国家对于新能源都展开大量研究。根据计划，我国的新能源在电网中的渗透率将在2050年超过30％。然而现在省级与地级之间，存在着上级调度机构对地区直控的调节资源无法统一调管的难题，因此无法进行省地两级agc系统协同控制，从而对不能增强电网电力供需实时平衡能力，不能增加电网灵活可调节资源以及不能提升新能源的消纳水平。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种覆盖省地两级调度机构的多类型能源agc协同控制方法，以解决现有技术无法进行省地两级agc系统协同控制，从而对不能增强电网电力供需实时平衡能力，不能增加电网灵活可调节资源以及不能提升新能源的消纳水平等技术问题。

2、本发明的技术方案是：

3、一种覆盖省地两级调度机构的多类型能源agc协同控制方法，所述方法包括：建立省地两级调度机构，省地两级调度机构包括省中调层面和地区调度层面，省中调层面包括常规agc，常规agc包括储能agc以及新能源agc，地区调度层面设置若干个新能源agc以及新能源场站；采用多能源调频协同控制、多能源调峰协同控制、断面协同控制及新能源agc控制方法，实现省地两级可调资源的闭环控制。

4、多能源调频协同控制的方法包括：

5、s11：增加常规agc中对储能agc等效机组和新能源agc等效机组模型，在常规agc中建立虚拟等值模型；

6、s12：针对储能虚拟机组控制参数，在虚拟机组建模时，维护有功出力测点和装机容量、调节上限、调节下限、上升速率、下降速率及远方控制测点模型；

7、s13：针对新能源虚拟机组，在虚拟机组建模时维护有功出力测点和装机容量、调节上限、调节下限、上升速率、下降速率及远方控制测点模型；

8、s14：在储能agc中，在场群中设置是否参与调频控制，若投入了调频协同控制，要对场群下所有中标的储能站进行整体聚合和控制参数计算，通过分别累加各个中标储能站的调节能力并输出至储能场群结果中；

9、s15：在新能源agc中，设置是否参与调频控制，若投入了调频协同控制，需要对所有中标的新能源场站进行整体聚合和控制参数计算，通过分别累加各个新能源场站的调节能力并输出至新能源场群区域结果表中；

10、s16：常规agc在调频控制时，分别计算出常规机组和储能等值机组、新能源等值机组的控制目标，常规机组的控制目标直接下发，储能等值机组和新能源等值机组通过消息接口发送至储能agc和新能源agc，储能agc和新能源agc再根据得到的虚拟机组总体控制目标进行分解，分解后的控制目标再进行二次分配到单个的储能电站和新能源场站；

11、s17：储能agc通过消息接口读取到常规agc发送过来的调节目标后，再分别发送至中标的储能场站；

12、s18：新能源agc通过消息接口读取到常规agc发送过来的调节目标后，再分别发送至中标的新能源场站，得到控制目标后，中调新能源agc再根据控制目标和对应的分配方法，将控制目标与参与调频的新能源场站出力总和的差分配给中标新能源场站。

13、多能源调峰协同控制包括：

14、s21：在新能源agc中分别增加读取常规agc下备用、储能agc调节能力，包括上调节和下调节的遥测关联域；

15、s22：将常规agc区域输出表中的下旋转备用值，通过检索器关联到新能源区域输入表中的火电下备用测点，新能源agc通过该域读取到常规agc下备用数据，实时监测常规agc的火电下备用；

16、s23：将储能agc统计出储能的调节能力值，通过检索器关联到新能源agc表中的储能调节输出结果，新能源agc通过该域读取到储能agc的可调能力，实现对储能agc调节裕度的实时监测；

17、s24：在新能源控制系统中设置旋转备用上限和下限参数，当火电负备用实际值<＝旋转备用下限时，认为当前电网调峰能力不足，若储能agc具备调节能力时，优先自动将调节备用需求发送给储能agc，先利用储能满足电网调峰要求；

18、s25：在储能调节能力用完后，再将新能源投入调峰控制，首先计算出新能源调峰需求，当火电负备用实际值<＝旋转备用下限时，新能源的区域调节需求＝火电实际备用-旋转备用下限，使得新能源参与调峰控制；

19、s26：得到新能源调峰需求计算出后，再根据新能源场站间的分配方法，将调节需求分配给中调直调新能源场站和地调新能源等效虚拟机组，直调新能源场站的控制目标直接下发，地调新能源等效机组的控制目标下发给地调agc，由地调agc根据控制目标进行分解；

20、s27：为优化协同控制效果和电网频率安全，支持基于ace的协调控制安全逻辑；

21、s28：若一段运行时间后，常规机组负备用重新回到正常区间，即超过电网负备用返回门槛，立即启动复归方法，即优先将新能源场站取消限电，新能源场站全部取消限电后，再将储能电站返回至原有状态。

22、断面协同控制包括：

23、s31：新能源agc的断面控制功能模块实时监测断面运行状态，当断面重载或越限时，先通过实时库接口获取断面下常规机组的调节状态；

24、s32：然后通过实时库接口修改常规水火电的运行上、下限和设置禁上、禁下手段，将常规机组调节至下限；

25、s33：再通过与储能agc协同，通过实时库接口方式获取该断面下储能控制对象的运行状态，如果储能具备调节能力，通过设置储能控制对象的控制模式和运行状态的方式

26、s34：在常规机组、中调调管储能的调节能力均用尽的前提下，再将断面越限量按照设置的分配方法分配给中调调管新能源和地调等效机组，完成两级调度的常规能源、储能和新能源在断面控制场景下的协同。

27、新能源agc控制包括：在省地两级agc协同控制系统架构当中，多能源发电优化决策和协调指令下发由省中调新能源agc完成，地区调度新能源agc接受中调下发的控制指令，并按照既定方法完成地调控制区的区域控制、厂站控制以及断面控制。

28、s11在常规agc中建立虚拟等值模型包括：厂站模型、电厂控制器模型和虚拟机组模型，厂站模型利用scada系统虚拟站实现，不新增遥测及遥信类数据测点定义。

29、s27所述为优化协同控制效果和电网频率安全，支持基于ace的协调控制安全逻辑的方法包括：

30、s271：当常规agc处于紧急控制区时，新能源的功率调节不能恶化常规agc的区域控制偏差ace；

31、s272：当电网频率处于低频时，新能源的功率调节不能进一步恶化电网频率。

32、地调控制区的区域控制、厂站控制以及断面控制包括：

33、s5：协调控制方法：

34、s511：协调控制模式：控制区采用协调控制模式时，地调控制区的控制偏差来自于中调agc发送至本地新能源agc的协调量，为地调新能源控制区通过聚合，以等值plc方式接入中调agc，当新能源控制区投入协调模式，若新能源agc控制区内所有电厂均为就地模式，此时投入协调模式失败，新能源agc控制区转为暂停；若控制区内存在至少一个电厂投了远方，此时投入协调模式成功，并且向中调agc上送远方投入信号，中调agc将区域调节需求arr分配至各个直调新能源plc与各地调新能源等值plc，计算出新能源等值plc目标出力后，将目标出力发送给地调新能源agc；地调新能源agc根据收到的总目标，将总目标－控制区总出力，分配给投入auto模式的新能源场站；

35、s52：完全消纳方法：地调控制区采用完全消纳模式时，控制区内部所有新能源场站切换为完全消纳控制模式，下发装机容量作为控制指令；地调新能源agc统计各个新能源场站的远方投入情况，对于投入远方的电厂，即下发装机容量作为其控制目标；对于退出远方的电厂，不下发控制目标；

36、s53：常规控制方法：地调控制区采用常规控制模式时，等同于常规agc控制，根据地调控制区投入ffc、tbc、ftc模式，计算控制区ace，决定控制区调节需求；

37、s6：厂站控制：地调新能源agc中，对于投入远方控制的电厂，可根据需要设置为不同控制模式，根据厂站的远方就地状态和控制模式设置，实时计算地调的可控状态和控制上下限；

38、s7：断面控制方法：地调新能源agc支持多级断面嵌套的断面建模方式，断面包含子断面，子断面继续包含一个以上子断面，同时每个断面关联一个以上plc；定义断面潮流与断面限额之差为断面运行区，检查断面运行于正常负载区、重载区、越限区，定义断面控制偏差为断面控制目标与断面实际潮流的差值，当断面运行于重载区时，发出告警；当断面运行于越限区时，设置断面控制目标为断面限额以内，从而产生了断面控制偏差，根据断面控制偏差决定当前断面处于正常区、次紧急区及紧急区，在进行断面控制时，对于地调独立控制断面，地调新能源agc独立计算断面控制偏差，并按照给定的功率分配方法分配给各个参与调整的新能源场站，得到各个场站的断面调节功率，同时计算出断面受限情况下的新能源场站的控制上下限，并下发至场站，根据断面的控制偏差大小，将该断面设置处于不同的控制区。

39、省地协调断面控制，根据断面的类型，地调新能源agc采取了不同的断面控制方法；包括：

40、s711：地调独立控制方法：对于地调单独控制的断面，若地调控制某110kv的光伏出线、中调控制某220kv的水电厂出线，此时无需省地协调控制，采用地调新能源agc本体的断面控制功能即可，对于地调上网断面，若地调控制区通过几台主变连接至外网，并且中调能够下发联络线计划时，此时地调可以投入常规agc控制的ftc方法，控制对外联络线功率在联络线计划附近，无需省地协调控制；

41、s712：省地协调控制方法：对于中调或地调无法独立控制的断面，此时需要进行省地协调断面控制，在此控制模式下，地调新能源agc控制区作为等值plc接入中调agc，需要将控制区总有功、总上下限、等值远方就地信号上送至中调，同时区域控制模式设置为协调模式。由中调生成控制方法，控制中调调管电厂以及地调等值电厂，并通过104将地调等值电厂的控制目标下发至地调；地调新能源agc收到之后，将控制目标分配至地调调管的所有新能源场站；

42、s713：省地协同调管场站识别：在省地协调断面控制中，存在地调调管新能源场站与中调存在重叠，即对于某特定新能源场站，如图10中plc1，其在某些场景下归属地调新能源agc调管，在另外场景下又需要将调管权切换至中调agc下，地调新能源agc可在省地协同控制区以及独立控制区，分别建立该plc的模型，并增加控制权归属标志位，通过标志位状态来判别场站调管权限，当属于省地协同控制区时，上送的地调等值plc将包含该plc的相关数据，当属于就地控制区时，上送的地调等值plc将不包含该plc的相关数据。

43、在省中调横向多资源协同控制层面，常规agc、新能源agc和储能agc之间通过实时库接口相互交互和协同控制；省中调与读取调度之间通过省地信息交互模块进行数据信息交互；省中调与地区调度之间交互的信息从数据流向分为中调指令数据和地调实时数据两类，中调下发的指令数据为经协同控制模块优化决策后的各地调的agc控制指令，数据流向为中调至地调，地调上送机组等值控制参数，数据流向为地调至中调。

44、本发明有益效果：

45、本发明的省地两级调度机构，包括省中调层面和地区调度层面，所述省中调层面包括常规agc，常规agc包括储能agc以及新能源agc，所述地区调度层面设置若干个新能源agc以及新能源场站，该覆盖省地两级调度机构的多类型能源agc协同控制建模方法，基于提出的省地两级调度机构以及相应的建模方法研发而成的覆盖省地两级调度机构的多类型能源agc协同控制系统，可以实现省地两级可调资源的闭环控制，解决上级调度机构对地区直控的调节资源无法统一调管的难题，可以在保障电网安全稳定的前提下，能够推进地区电力系统建设、提升电网调度自动化水平、提高可再生新能源的消纳能力。