一种水电站自动发电有功出力控制方法

一种水电站自动发电有功出力控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种水电站自动发电有功出力控制系统及方法，包括AGC功能块、PID功能块和预处理功能块，设备参数、动态参数直接输入或经预处理功能块处理后发送到AGC功能块、PID功能块更新；本发明能根据水电站的全站有功目标值计算出各台发电机组的单机有功设定值，并对单机有功实发值进行PID闭环调节，同时满足发电机组规避振动区和水电站一次调频的运行要求；本发明采用了预先建立投入AGC机组的组合出力模型的方式，将以机组形式存在的数据转换为电站形式的数据，提高了求解效率，能够满足多振动区、多机组类型的不同大中型水电站的自动有功出力控制需求。
【专利说明】
一种水电站自动发电有功出力控制方法
技术领域
[0001 ]本发明属于水力发电控制技术领域，涉及一种水电站自动发电有功出力控制方 法。
【背景技术】
[0002] 水电站对于有功出力的控制普遍采用先将全厂有功目标值通过自动发电量控制 功能(Automatic Generation Control，简称AGC)分配至各台水轮发电机组(简称机组），然 后由各台机组分别通过计算机监控系统可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC)或调速器进行比例积分微分(简称PID)闭环调节的方式。但目前为止 尚未有一种涵盖并指导水电站机组出力建模、全站有功分配、单机有功调节以及一次调频 等所有有功控制环节的系统性算法。各水电站实际应用中的自动发电有功控制功能，普遍 存在算法粗糙、完整性缺乏、各功能块衔接性差、策略之间逻辑不匹配甚或冲突等缺点，导 致电站在面对较为复杂的工况(如：一二次调频冲突、穿越振动区等)时容易出现各种异常 情况。为解决生产中出现的各种问题，或应答电网的辅助服务考核标准及其它特殊要求，由 于没有统一的算法作为指导，水电站在对自动发电有功控制功能进行修改时，不是以功能 的整体作为优化对象，而是无视策略和参数之间的整体联系，简单粗暴地对部分策略和参 数进行孤立修改，于是在解决问题的同时带来了新的问题，反而增加了水电站自动发电控 制功能的无序程度。
[0003] 文献1《一种水电站发电机组AGC控制方法》（申请公布号CN 102664430 A)披露了 一种水电站发电机组的AGC控制方法。文中提出通过确定电站有功调节范围、分配发电机组 的有功出力、在不可避免的情况下让机组轮流进入振动区运行来保证水电站机组的安全稳 定。然而文献1的问题在于:仅涉及振动区规避问题，未提出通过单台机组的振动区得出多 台机组联合振动区或运行区（除联合振动区以外的其它有功出力区域）的具体建模或计算 方式;提出机组在振动区内的运行时间不得超过10分钟，但是未对"10分钟"的振动区运行 时长进行任何论证；提出根据运行累计时间长短和机组优先级让机组轮流进入振动区运 行，但是未提出任何涉及时间统计、优先级计算、功率分配的具体办法。
[0004] 文献2《一种自动发电控制水电站防止水头信号改变引起的功率波动的方法》（申 请公布号CN 104638681 A)披露了一种自动发电控制水电站防止水头信号改变引起功率波 动的方法，文中提出当水头信号值改变导致全厂有功出力上限改变时，通过拒绝执行分配 值或退出AGC的方式防止水头异常引起全厂功率波动。然而文献2的问题在于:仅涉及水头 方面的相关问题，未涉及自动发电有功控制的其它环节;仅提出水头异常时防止有功波动 的策略，未对如何提高水电站水头测量功能的可靠性提出建议。
[0005] 文献3《大规模水电站群短期优化调度方法II:高水头多振动区问题》（水利学报 2011年第42卷第10期第1168页)披露了一种高水头、大容量、多振动区机组的联合振动区建 模方式，探讨了机组的组合方式、振动区组合、振动区避开策略以及求解流程，对高水头多 振动区的巨型水电站群的短期发电优化问题具有指导意义。然而文献3的关注重点是水电 站群的梯级调度，未涉及单一水电站在自动发电有功控制中机组规避振动区或穿越振动区 的相关问题。
[0006] 文献4《水电机组一次调频与AGC典型控制策略的工程分析与优化》（电力系统自动 化2015年第39卷第3期第146页)披露了一次调频与AGC控制的配合问题，着重探讨了在调速 器功率控制模式和开度控制模式下，一次调频与AGC配合的不同策略。然而文献4并未解决 在目前主流的开度控制模式下，一次调频与AGC的配合问题。
[0007] 上述文献，均未完整给出水电站自动发电有功控制的系统化解决方案。如何保证 机组在给定条件下分配最优目标出力，使水电站实现经济效益、安全效益的最大化，尚是一 个有待解决的问题。

【发明内容】

[0008] 本发明解决的问题在于提供一种水电站自动发电有功出力控制方法，能根据水电 站的全站有功目标值计算各台机组的单机有功设定值，并对各台机组分别进行闭环反馈调 节，同时满足机组规避振动区和电网一次调频的运行要求。
[0009] 本发明是通过以下技术方案来实现：
[0010] 一种水电站自动发电有功出力控制系统，包括AGC功能块、PID功能块和预处理功 能块，设备参数、动态参数直接输入或经预处理功能块处理后发送到AGC功能块、PID功能块 更新；
[0011] AGC功能块、PID功能块分别接收预处理功能块发送的预处理值；
[0012] AGC功能块根据所接收的数据建立水电站发电机组的组合出力模型，并计算联合 运行区域、联合最优运行区域和联合限制运行区域;根据全站AGC有功分配值在联合最优运 行区域或在联合限制运行区域，启动相应的AGC分配流程获取各台投入AGC机组的单机AGC 有功分配值并下发至机组；
[0013] 投入AGC各台发电机组再根据单机AGC有功分配值及机组PID功能投退状态和AGC 投退状态，确定单机有功设定值;各台发电机组单机调频修正有功叠加至单机有功设定值， 得出单机有功设定修正值并发送给PID功能块；
[0014] PID功能块根据单机有功设定修正值对各机组进行PID闭环调节。
[0015] 一种水电站自动发电有功出力控制方法，包括以下操作：
[0016] 1)将水电站自动发电有功控制的核心功能划分到AGC、PID两个功能块中进行处 理，将非核心功能分离到外挂功能块中进行处理；
[0017] 2)AGC、PID功能块分别接收设备参数、动态参数和预处理模块发送的预处理值；
[0018] 3)AGC功能块根据所接收的数据建立水电站发电机组的组合出力模型并计算联合 运行区、联合最优运行区、联合限制运行区；根据全站AGC有功分配值在联合最优运行区域 或在联合限制运行区域，启动相应的AGC分配流程获取各台投入AGC机组的单机AGC有功分 配值并下发至机组；
[0019] 投入AGC各台发电机组根据的所分到的单机AGC有功分配值及机组PID功能投退状 态和AGC投退状态，确定单机有功设定值;再将各台发电机组单机调频修正有功叠加至单机 有功设定值，得出单机有功设定修正值并发送给PID功能块；
[0020] 4)各台发电机组PID执行设备根据单机有功设定修正值，进行PID闭环调节。
[0021] 所述的AGC功能块建立的组合出力模型包括：
[0022] 投入AGC发电机组的最优组合出力模型，利用该模型根据投入AGC发电机组在各种 最优分布组合方式下的组合最优运行区，确定投入AGC发电机组在联合最优运行区内各出 力区间下的可用最优分布组合方式；
[0023] 投入AGC发电机组的限制组合出力模型，利用该模型根据投入AGC发电机组在各种 分布组合方式下的组合运行区，确定投入AGC发电机组在联合限制运行区内各出力区间下 的可用分布组合方式。
[0024] 所述各投入AGC发电机组的单机AGC有功分配值的获取为：
[0025] 1)计算全站AGC有功分配值，并判断处于投入AGC发电机组的联合最优运行区还是 联合限制运行区；
[0026] 2)在满足以下条件时启动AGC分配流程:所有投入AGC机组的单机AGC有功分配值 总和与全站AGC有功分配值的差值超过AGC有功调节死区；或者投入AGC机组的组合出力模 型或联合运行区、联合最优运行区、联合限制运行区发生变化；
[0027] 3)在进行AGC分配时，若全站AGC有功分配值在投入AGC发电机组的联合最优运行 区，则启动最优分配算法;若全站AGC有功分配值在投入AGC发电机组的联合限制运行区，则 启动限制分配算法；
[0028] 4)计算投入AGC各发电机组的单机AGC有功分配值并下发至发电机组。
[0029] 所述的PID闭环调节，使单机有功实发值趋向于单机有功设定修正值，并保持在死 区范围内，当调节模式为调速器开度模式时，PID执行设备是计算机监控系统机组PLC;当调 节模式为调速器功率模式时，PID执行设备是调速器。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0031] 1、本发明的水电站自动发电有功出力控制的系统及方法，采用了预先建立投入 AGC机组的组合出力模型的方式，将以机组形式存在的数据转换为电站形式的数据，提高了 求解效率，并计算出水电站的联合最优运行区、联合运行区、联合限制运行区等参数，以此 为运行人员提供直观性的参考。
[0032] 2、本发明的水电站自动发电有功出力控制的系统及方法，在单机AGC有功分配值 计算过程中依据机组出力模型和全站有功目标值采用不同形式的分配方法，足以满足多振 动区、多机组类型的不同大中型水电站的自动有功出力控制需求。
[0033] 3、本发明的水电站自动发电有功出力控制的系统及方法，在PID功能块中增加了 使用单机调频修正有功修正单机有功设定值的办法，通过将一次调频引起的开环调节向量 引入PID闭环调节目标，解决了各种有功控制模式下机组一次调频与AGC、PID功能的冲突问 题，实现了水电站一次调频与二次调频的理想叠加。
[0034] 4、本发明的水电站自动发电有功出力控制的系统及方法，综合考虑了水电站AGC、 PID、一次调频的功能特点，涵盖了水电站有功出力控制的所有环节，为水电站有功控制各 功能块的相互配合提供了统一算法，防止了功能内部各种策略之间产生的不匹配或冲突问 题，也解决了目前经常存在的，水电站在修改AGC或PID策略时，无视策略和参数之间的整体 联系，简单粗暴地对部分策略和参数进行孤立修改，从而增加了水电站自动发电控制功能 无序程度的问题。
[0035] 5、本发明解决了有功功率分配、规避水电站机组振动区（或称禁止运行区）、兼容 一次调频等问题，对水电站自动发电有功控制进行功能划分、参数梳理、策略设计，并使功 能块之间通过数据交换和策略配合而形成一个有机整体的方法。
【附图说明】
[0036] 图1为本发明的各功能块结构及数据流的示意图；
[0037] 图2为本发明的水电站自动发电有功出力控制的主流程图；
[0038] 图3为本发明的单机有功实发值预处理的流程图；
[0039] 图4为本发明的水头值预处理的流程图；
[0040] 图5为本发明的全站有功目标值预处理的流程图；
[0041 ]图6为本发明的单机有功设定值预处理的流程图；
[0042]图7为本发明的AGC依次分配模式的流程图；
[0043]图8为本发明的计算单机有功设定值的流程图。
【具体实施方式】
[0044] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而 不是限定。
[0045] 参见图1、图2，一种水电站自动发电有功出力控制系统，包括AGC功能块、PID功能 块和预处理功能块，设备参数、动态参数直接输入或经预处理功能块处理后发送到AGC功能 块、PID功能块更新；
[0046] AGC功能块、PID功能块分别接收预处理功能块发送的预处理值；
[0047] AGC功能块根据所接收的数据建立水电站发电机组的组合出力模型，并根据出力 模型计算联合运行区域、联合最优运行区域和联合限制运行区域;根据全站AGC有功分配值 在联合最优运行区域或联合限制运行区域，启动相应的AGC分配流程获取各台投入AGC机组 的单机AGC有功分配值并下发至机组；
[0048] 投入AGC各台发电机组再根据单机AGC有功分配值及机组PID功能投退状态和AGC 投退状态，确定单机有功设定值;各台发电机组单机调频修正有功叠加至单机有功设定值， 得出单机有功设定修正值并发送给PID功能块；
[0049] PID功能块根据单机有功设定修正值对各机组进行PID闭环调节。
[0050] -种水电站自动发电有功出力控制方法，包括以下操作：
[0051] 1)将水电站自动发电有功控制的核心功能划分到AGC、PID两个功能块中进行处 理，将非核心功能分离到外挂功能块中进行处理；
[0052] 2)AGC、PID功能块分别接收设备参数、动态参数和预处理模块发送的预处理值； AGC、PID功能块根据动态参数和设备参数计算获得中间参数；
[0053] 3)AGC功能块根据所接收的数据建立水电站发电机组的组合出力模型并计算联合 运行区、联合最优运行区、联合限制运行区；根据全站AGC有功分配值在联合最优运行区域 或联合限制运行区域，启动相应的AGC分配流程获取各台投入AGC机组的单机AGC有功分配 值并下发至机组；
[0054]投入AGC各台发电机组根据的所分到的单机AGC有功分配值及机组PID功能投退状 态和AGC投退状态，确定单机有功设定值;再将各台发电机组单机调频修正有功叠加至单机 有功设定值，得出单机有功设定修正值并发送给PID功能块；
[0055] 4)各台发电机组PID执行设备根据单机有功设定修正值，进行PID闭环调节。
[0056]所述AGC所接收的预处理值包括水头值的预处理值、全站有功目标值的预处理值、 单机有功设定值的预处理值和机组不良工况运行优先级的预处理值;PID所接收的预处理 值包括单机有功设定值的预处理值和单机有功实发值的预处理值；
[0057] 所述的设备参数为水电站各发电机组的参数特性，AGC功能块接收的设备参数包 括:不同水头下机组出力上限、不同水头下机组各单机振动区范围、不同水头下机组各单机 限制运行区范围;PID功能块接收的设备参数包括:单机有功调节死区、单机有功设定差限、 单机有功突变界限、调频系数；
[0058] 所述的动态参数为设备实时状态或运行状况实时参数；
[0059] 所述的中间参数的计算包括:AGC有功调节死区、AGC有功设定差限、AGC有功突变 界限、单机AGC有功分配步长、单机调频修正有功扣和不同水头下机组各单机运行区。
[0060] 所述的AGC功能块建立的组合出力模型包括：
[0061] 投入AGC发电机组的最优组合出力模型，利用该模型根据投入AGC发电机组在各种 最优分布组合方式下的组合最优运行区，确定投入AGC发电机组在联合最优运行区内各出 力区间下的可用最优分布组合方式；
[0062] 投入AGC发电机组的限制组合出力模型，利用该模型根据投入AGC发电机组在各种 分布组合方式下的组合运行区，确定投入AGC发电机组在联合限制运行区内各出力区间下 的可用分布组合方式。
[0063] 所述的投入AGC发电机组在联合最优运行区内各出力区间下的可用最优分布组合 方式的获取为：
[0064] 1)根据机组各水头下出力上限、各单机振动区范围、各单机限制运行区范围，对投 入AGC的发电机组进行分组；
[0065] 2)在当前水头下，根据机组单机振动区范围、单机限制运行区范围、出力上限，计 算各组发电机组的单机最优运行区；
[0066] 3)针对各组发电机组，根据发电机组出力在各单机最优运行区的分布情况，计算 各组发电机组在各种最优分布方式下的组合最优运行区；
[0067] 4)针对所有投入AGC的发电机组，根据各组发电机组处于单机最优运行区的不同 分布方式及对应的各组发电机组的组合最优运行区，计算各种最优分布组合方式下的所有 投入AGC发电机组的组合最优运行区；
[0068] 5)根据投入AGC机组在所有最优分布组合方式下的组合最优运行区的并集，计算 投入AGC发电机组的联合最优运行区；
[0069] 6)根据投入AGC发电机组在各种最优分布组合方式下的组合最优运行区，确定投 入AGC发电机组在联合最优运行区内各出力区间下的可用最优分布组合方式。
[0070] 所述投入AGC发电机组在联合限制运行区内各出力区间下的可用分布组合方式的 获取为：
[0071] 1)根据机组各水头下出力上限、各单机振动区范围、各单机限制运行区范围，对投 入AGC的发电机组进行分组；
[0072] 2)在当前水头下，根据机组单机振动区、出力上限，计算各组发电机组的单机运行 区；
[0073] 3)针对各组发电机组，根据发电机组出力在各单机运行区的分布情况，计算各组 发电机组在各种分布方式下的组合运行区；
[0074] 4)针对所有投入AGC的发电机组，根据各组发电机组处于单机运行区的不同分布 方式及对应的各组发电机组的组合运行区，计算各种分布组合方式下的所有投入AGC发电 机组的组合运行区；
[0075] 5)计算投入AGC发电机组的联合运行区和联合限制运行区；
[0076] 6)根据投入AGC发电机组在各种分布组合方式下的组合运行区，确定投入AGC发电 机组在联合限制运行区内各出力区间下的可用分布组合方式。
[0077] 所述各投入AGC发电机组的单机AGC有功分配值的获取为：
[0078] 1)计算全站AGC有功分配值，并判断处于投入AGC发电机组的联合最优运行区还是 联合限制运行区；
[0079] 2)在满足以下条件时启动AGC分配流程:所有投入AGC机组的单机AGC有功分配值 总和与全站AGC有功分配值的差值超过AGC有功调节死区；或者投入AGC机组的组合出力模 型或联合运行区、联合最优运行区、联合限制运行区发生变化；
[0080] 3)在进行AGC分配时，若全站AGC有功分配值在投入AGC发电机组的联合最优运行 区，则启动最优分配算法;若全站AGC有功分配值在投入AGC发电机组的联合限制运行区，则 启动限制分配算法；
[0081 ] 4)计算投入AGC各发电机组的单机AGC有功分配值并下发至发电机组。
[0082]所述的AGC分配在启动最优分配算法时，确定投入AGC发电机组的目标分布组合方 式和目标出力组合方式;在目标出力组合方式下，若没有发电机组的单机运行区发生变化 则采用依次分配模式;若有发电机组的单机运行区发生变化，则采用等比例分配模式或采 用跨区依次分配模式；
[0083]所述的AGC分配在启动限制分配算法时，确定投入AGC发电机组的目标分布组合方 式和目标出力组合方式;在目标出力组合方式下，若没有发电机组的单机运行区发生变化， 则采用依次分配模式若有发电机组的单机运行区发生变化，可采用等比例分配模式或采用 跨区依次分配模式；
[0084] 所述单机AGC有功分配值的获取为:计算单机AGC有功调整值;如果单机AGC有功调 整值小于或等于单机AGC有功分配步长，直接将单机AGC有功目标值作为单机AGC有功分配 值，并下发至发电机组；否则，将单机AGC有功目标值分步转化为单机AGC有功分配值，并下 发至发电机组。
[0085] 所述的单机有功设定值的获取为：
[0086] 1)当单机PID功能退出时，取机组单机有功实发值作为单机有功设定值；
[0087] 2)当单机PID功能投入且机组未投入AGC时，取单机有功设定值作为单机AGC有功 分配值，若手动设值与单机有功实发值的差值在单机有功设定差限范围内且小于或等于机 组出力上限，则取运行人员手动设值作为单机有功设定值，反之则保持单机有功设定值不 变；
[0088] 3)当单机PID功能投入且机组投入AGC时，若单机AGC有功分配值与单机有功实发 值的差值在单机有功设定差限范围内且小于或等于机组出力上限，则取单机AGC有功分配 值作为单机有功设定值，反之则保持单机有功设定值不变。
[0089] 具体的包括以下操作步骤：
[0090] S1000)剔除复杂度较高的不必要功能，并将自动发电有功控制划分为AGC、PID和 外挂功能块；
[0091 ] S2000)确定各功能块的参数和数据流；
[0092] S3000)对各功能块的输入参数进行预处理；
[0093] S4000)确定各功能块的异常退出策略，
[0094] S5000)建立水电站机组的组合出力模型并计算联合运行区、联合最优运行区、联 合限制运行区；
[0095] S6000)计算投入AGC机组的单机AGC有功分配值；
[0096] S7000)根据投入AGC各台机组的单机AGC有功分配值及及机组PID功能投退状态、 AGC投退状态等，确定单机有功设定值；
[0097] S8000)将各台机组单机调频修正有功叠加至单机有功设定值，得出单机有功设定 修正值；
[0098] S9000)各台机组PID执行设备根据单机有功设定修正值，进行PID闭环调节，使单 机有功实发值趋向于单机有功设定修正值，并保持在死区范围内。
[0099] I、AGC功能块、PID功能块的设立
[0100] 本发明提供的水电站自动发电有功出力系统及控制方法，是在剔除复杂度较高的 不必要功能，并将自动发电有功控制划分为AGC、PID和外挂功能块，分别运行在厂站级控制 器和机组级控制器中。
[0101] 为了降低程序复杂性，本发明不考虑机组耗水率曲线匹配、机组自动开停机等过 于复杂的功能，并将非核心功能分离到外挂功能块中进行处理，以提升程序健壮性。
[0102] 为了使每个功能块的复杂性得到控制，需要对各功能块在自动发电有功控制中所 承担的功能进行合理划分。各台机组的PID功能块间不产生横向的功能依赖或数据交换;尽 可能将功能分散到各机组的PID功能块中，减少AGC功能块的运算负荷;减少AGC和PID功能 块的运算负荷，AGC功能块和PID功能块尽量避免参与输入参数的预处理。
[0103] 1.1、厂站级功能块：
[0104] 1)AGC功能块：中间参数计算、机组组合出力建模、联合运行区计算、单机有功分 配、异常退出策略等；
[0105] 2)水头值预处理功能块；
[0106] 3)全站有功目标值预处理功能块；
[0107] 4)机组不良工况运行优先级预处理功能块。
[0108] 1.2、机组级功能块：
[0109] 1)PID功能块:中间参数计算、有功闭环调节、异常退出策略等；
[0110] 2)单机有功实发值预处理功能块；
[0111] 3)单机有功设定值预处理功能块。
[0112] 2、各功能块的结构和数据流
[0113] 参见图1，本发明确定的各功能块的结构和数据流，其中包括：
[0114] S2100)确定动态参数，即反应设备实时状态或由运行人员实时输入的参数，包括： 各台机组的单机有功实发值、水头值、全站有功设定值、各台机组的单机有功设定值、各台 机组的状态、各台机组有无事故、全厂有无事故、频率偏差、各机组不良工况运行优先级；
[0115] S2200)确定设备参数，区别于动态参数，设备参数体现了水电站不同机组的特性 差异，一般由维护人员根据机组出厂参数或试验结果设置，并在程序启动时加载，包括:不 同水头下机组出力上限、不同水头下机组各单机振动区范围、不同水头下机组各单机限制 运行区范围、单机有功调节死区、单机有功设定差限、单机有功突变界限、调频系数等;设备 参数的设置原则为：
[0116] 2210)不同水头下机组出力上限，根据不同水头下机组的有功调节特性确定或由 试验得出；
[0117] 2220)不同水头下机组各单机振动区范围，根据不同水头下机组的运行稳定特性 确定或由试验得出；
[0118] 2230)不同水头下机组各单机限制运行区范围，根据不同水头下机组的运行稳定 特性确定或由试验得出；
[0119] 2240)机组单机有功调节死区与机组出力上限的比值必须小于或等于电网的AGC 考核精度，再根据水轮机组的有功调节特性予以确定
[0120] 即机组单机有功调节死区甙满足:χε
[0121] 其中ε为电网AGC考核精度，i为机组号，F为机组出力上限；
[0122] 2250)机组单机有功设定差限必须远大于单机有功调节死区：机组单机有功设定 差限pip满足：K,, >> ^
[0123] 2260)机组单机有功突变界限必须大于单机有功调节差限：机组单机有功突变界 限'满足:iC,
[0124] 2270)调频系数应大于或等于电网一次调频积分电量考核公式的对应系数，以保 证PID闭环调节可以兼容一次调频产生的有功开环调节偏差。
[0125] S2300)确定中间参数，即根据动态参数和设备参数计算所得的参数，包括:AGC有 功调节死区、AGC有功设定差限、AGC有功突变界限、单机AGC有功分配步长、单机调频修正有 功、不同水头下机组各单机最优运行区范围、不同水头下机组各单机运行区范围等；中间参 数的计算公式及遵循原则，包括：
[0126] S2310)AGC有功调节死区大于或等于所有投入AGC机组单机有功调节死区的最大 值，小于或等于所有投入AGC机组单机有功调节死区的总和;即AGC有功调节死区Pd满足：
[0127]
[0128] 其中为机组投入AGC变量，当机组投入AGC时，Θ值为1，当机组退出AGC时，Θ值为 0〇
[0129] S2320) AGC有功设定差限大于或等于所有投入AGC机组单机有功设定差限的最大 值，小于或等于所有投入AGC机组单机有功设定差限的总和，远大于AGC有功调节死区，即 AGC有功设定差限psp满足：
[0130]
[0131] S2330)AGC有功突变界限大于或等于所有发电机组单机有功突变界限的最大值， 小于或等于所有发电机组单机有功突变界限的总和，大于AGC有功设定差限；即AGC有功突 变界限满足：
[0132]
[0133] S2340)单机AGC有功分配步长小于单机有功设定差限减去单机有功调节死区，即 单机AGC有功分配步长Δρ卩满足:M
[0134] S2350)当机组一次调频动作且单机PID功能投入时，单机调频修正有功等于频率 偏差与调频系数的乘积与当前水头下该机组出力上限减单机有功设定值所得差值中的最 小值，否则单机调频修正有功为〇，即单机调频修正有功P丨满足：
[0135]
[0136] 其中Af为频率偏差，k1为机组调频系数、式为当前水头下机组出力上限，pL:为机 组单机有功设定值，μ 1为机组一次调频动作变量，当机组一次调频动作时，μ值为1，当一次 调频未动作时，μ值为〇，Oi为机组单机PID投入变量，当机组单机PID投入时，σ值为1，当机组 单机PID退出时，σ值为〇;
[0137] S2360)不同水头下机组各单机运行区范围为不同水头下机组各单机最优运行区 和不同水头下机组各单机限制运行区的并集：
[0138] 运行区=最优运行区U限制运行区
[0139] S2400)确定数据流，即各个功能块间交换的数据，包括:单机有功实发值(PID输出 至AGC功能块）、单机AGC有功分配值(双向）、当前水头下机组出力上限(AGC输出至PID功能 块）、单机调频修正有功(PID输出至AGC功能块)等。
[0140] 3、各预处理功能块对输入的参数进行预处理，包括：
[0141] S3100)对单机有功实发值的预处理，流程如图3所示，包括以下步骤：
[0142] S3110)对机组多个有功测量源的优先级进行排序，如果优先级最高的有功测量源 的测值品质为好，取优先级最高的有功测量源的测值作为单机有功实发值；
[0143] S3120)如果优先级最高的有功测量源的测值品质为坏，则对优先级第二高的有功 测量源的测值品质进行判断；
[0144] S3130)如果优先级第二高的有功测量源的测值品质为好，取优先级第二高的有功 测量源的测值作为单机有功实发值，否则继续判断优先级第三高的有功测量源的测值品 质，并按照有功测量源优先级从高至低的顺序依次递推；
[0145] S3140)当递推至优先级最低的有功测量源时，对测量源的测值品质不进行判断， 直接取该有功测量源的测值作为单机有功实发值。
[0146] S3200)对水头值的预处理，流程如图4所示，包括以下步骤：
[0147] S3210)确定自动水头值，有以下步骤：
[0148] 1)对所有水位测量装置的测值Iu进行过滤，如果Mhmax或者MhmirJlJ将该测值的 排除标记γ :置⑴反之γ i值为1，其中hmax为最高可能水位，hmin为最低可能水位。
[0149] 2)求未被排除的所有水头测值的平均值L
[0150]
[0151] 3)求未被排除的所有水头测值与K差值绝对值的最大值Δ h
[0152]
[0153] 4)如果Ah大于可接受的水头测量误差范围hOT，则将差异程度最高的水头测值的 排除标记γ i置0;
[0154] 5)重复执行2至4步骤，直到Ah〈 = herr;
[0155] 6)取所有未被排除的水头测值的中值作为自动水头值。
[0156] S3220)确定手动水头值，包括以下步骤：
[0157] S3221)当水头设定方式为手动时，取运行人员的人工设定值作为手动水头值；
[0158] S3222)当水头设定方式为自动时，取最终水头值作为手动水头值。
[0159] S3230)确定最终水头值，包括以下步骤：
[0160] S3231)当水头设定方式为手动时，取手动水头值作为最终水头值；
[0161 ] S3232)当水头设定方式为自动时，如果所有水头测值都不在有效范围内，则自动 将水头设定方式切为手动；
[0162] S3233)当水头设定方式为自动时，将自动水头值与最终水头值进行比较，如果差 值在正常波动范围内，则取自动水头值作为最终水头值，反之，则将水头设定方式切换为手 动；
[0163] S3234)最终水头值变化后，若在该水头下的全站有功出力上限低于全站有功实发 值，或有机组出力上限低于该机组单机有功实发值，则恢复到变化前的最终水头值。
[0164] S3300)对全站有功目标值的预处理，流程如图5所示，包括以下步骤：
[0165] S3310)当AGC功能退出时，取所有机组单机AGC有功分配值总和作为全站有功目标 值、电网有功设定值、集控有功设定值、电厂有功设定值；
[0166] S3320)当AGC功能投入且调节源在电网时，取全站有功目标值作为集控有功设定 值和电厂有功设定值，如果电网有功设定值与所有机组单机有功实发值总和的差值在AGC 有功设定差限范围内且处于全站联合运行区，则取电网有功设定值作为全站有功目标值， 反之则保持全站有功目标值不变；
[0167] S3330)当AGC功能投入且调节源在集控时，取全站有功目标值作为电网有功设定 值和电厂有功设定值，如果集控有功设定值与所有机组单机有功实发值总和的差值在AGC 有功设定差限范围内且处于全站联合运行区，则取集控有功设定值作为全站有功目标值， 反之则保持全站有功目标值不变；
[0168] S3340)当AGC功能投入且调节源在电厂时，取全站有功目标值作为电网有功设定 值和集控有功设定值，如果电厂有功设定值与所有机组单机有功实发值总和的差值在AGC 有功设定差限范围内且处于全站联合运行区，则取电厂有功设定值作为全站有功目标值， 反之则保持全站有功目标值不变；
[0169] S3350)当AGC功能投入且调节源在电网时，若电厂与电网通信中断，或者电网无设 定值下发超过一定时间T1,则AGC调节源自动切换至电厂，T1F小于有功设定值曲线下发方 式下曲线上相邻两点的时间间隔；
[0170] S3360)当AGC功能投入且调节源在集控时，若电厂与集控通信中断，或者集控无设 定值下发超过一定时间T2(T2 = Ti)，则AGC调节源自动切换至电厂。
[0171] S3400)对单机有功设定值的预处理，流程如图6所示，包括以下步骤：
[0172] S3410)当单机PID功能退出时，取机组单机有功实发值作为单机有功设定值，取单 机有功设定值作为单机AGC有功分配值；
[0173] S3420)当单机PID功能投入且机组未投入AGC时，取单机有功设定值作为单机AGC 有功分配值，如果运行人员手动设值与单机有功实发值的差值在单机有功设定差限范围内 且小于或等于机组出力上限，则取运行人员手动设值作为单机有功设定值，反之则保持单 机有功设定值不变；
[0174] S3430)当单机PID功能投入且机组投入AGC时，若单机AGC有功分配值与单机有功 实发值的差值在单机有功设定差限范围内且小于或等于机组出力上限，则取单机AGC有功 分配值作为单机有功设定值，反之则保持单机有功设定值不变。
[0175] S3500)对机组不良工况运行优先级的预处理，包括以下步骤：
[0176] S3510)对各台机组自上次检修期后处于限制运行区和振动区的运行时间进行加 权统计，其中振动区运行时间的统计权重远高于限制运行区运行时间的统计权重；
[0177] S3520)对各台机组加权统计后的时间进行排序，按时间由短到长，依次从高到低 设定自动优先级；
[0178] S3530)运行人员对各台机组设定手动优先级；
[0179] S3540)当优先级设置方式为自动时，取自动优先级作为机组不良工况运行优先 级，当优先级设置方式为手动时，取手动优先级作为机组不良工况运行优先级。
[0180] 4、确定各功能块退出的异常策略
[0181]预先在程序中设置特定条件，当特定条件触发时，认为水电站或水电站机组处于 异常状态，超出了程序所能正常处理的工况范围，从而退出水电站自动发电有功控制的全 部功能或部分功能并转为人工控制，合理设置异常退出策略有助于通过适当降低程序适应 性而使程序复杂性得到控制，具体包括：
[0182] S4100)确定导致机组PID功能退出的异常状态
[0183] S4110)单机有功设定值和单机调频修正有功的叠加值与单机有功实发值的差值
超出单W右社個书庇Rf肚钱续一段时间tl:
[0184]
[0185] 其中P1为单机有功实发值。
[0186] S4120)单机有功设定值与单机有功实发值的差值超出单机有功突变界限：
[0187]
[0188] S4130)单机有功实发值发生跳变，跳变值超出单机有功突变界限：
[0189] S4140)机组处于非发电态；
[0190] S4150)机组所有有功测量源测值品质为坏；
[0191] S4160)机组有事故。
[0192] S4200)确定导致电站AGC功能退出的异常状态，包括：
[0193] S4210)AGC执行设备与某机组PID执行设备通信异常或中断；
[0194] S4220)全站有功目标值和所有机组调频修正有功总和的叠加值与所有机组单机 有功实发值总和的差值超出AGC有功调节死区，并持续一段时间t 2(t2> = t〇 :
[0195]
[0196] 其中pset为全站有功目标值。
[0197] S4230)全站有功目标值与所有机组单机有功实发值总和的差值超出AGC有功突变 界限：
[0198；
[0199] S4240)所有机组单机有功实发值总和发生跳变，跳变值超出AGC有功突变界限；
[0200] S4250)全站有功目标值不处于全站联合运行区内；
[0201] S4260)某机组所有有功测量源测值品质为坏；
[0202] S4270)全厂有事故。
[0203] S4300)确定导致机组退出AGC的异常状态，包括：
[0204] S4310)电站AGC功能处于退出状态；
[0205] S4320)机组PID功能处于退出状态；
[0206] S4330)单机有功设定值不等于单机AGC有功分配值，并持续一段时间t3: Kfi #
[0207] 其中pLc为机组的单机AGC有功分配值。
[0208] S4340)单机有功实发值处于单机振动区超过一定时间t4;
[0209] S4350)单机有功实发值处于单机限制运行区超过一定时间丨5(丨5?七4)。
[0210] 5、建立水电站机组的组合出力模型并计算联合运行区、联合最优运行区、联合限 制运行区，包括以下步骤：
[0211] S5100)在S2200设置设备参数时，对各机组在不同水头下的各单机振动区范围和 单机限制运行区范围进行修正；
[0212] S5200)建立投入AGC机组的最优组合出力模型，并计算投入AGC机组的联合最优运 行区；
[0213] S5300)建立投入AGC机组的限制组合出力模型，并计算投入AGC机组的联合运行区 和联合限制运行区；
[0214] S5400)将投入AGC机组的联合最优运行区加上所有未投入AGC机组的单机AGC有功 分配值，得到全站联合最优运行区，为运行人员设置全站有功设定值提供参考；
[0215] S5500)将投入AGC机组的联合运行区和联合限制运行区加上所有未投入AGC机组 的单机AGC有功分配值，得到全站联合运行区和全站联合限制运行区，为运行人员设置全站 有功设定值提供参考。
[0216] 所述S5100)在S2000设置设备参数时，对各机组在不同水头下的各单机振动区范 围和单机限制运行区范围进行修正，包括：
[0217] S5110)降维修正，通过适当降低机组调节性能，达到简化有功控制策略的目的；
[0218] S5111)对机组单机振动区和单机限制运行区比较接近的不同水头进行归并处理， 其中单机振动区的归并优先级高于单机限制运行区。例如电站某机组在水头204米时，单机 振动区为0至120Mff、210Mff至420MW，单机限制运行区为120MW至210MW，在水头206米时，单机 振动区为0至120MW、240MW至480MW，单机限制运行区为120MW至240MW，则在允许的情况下可 以对水头204米至206米的单机振动区和单机限制运行区进行归并处理，归并后单机振动区 为0至120MW、21 OMff至480MW，单机限制运行区为120MW至21 OMff;
[0219] S5112)对单机振动区和单机限制运行区比较接近的不同机组进行归并处理，方法 与步骤参考S5111。
[0220] S5120)扩大修正，为了防止机组因为单机有功调节死区或一次调频产生的有功偏 差滑入振动区或限制运行区，对振动区和限制运行区的范围适当扩大，其中单机振动区的 扩大优先级高于单机限制运行区。例如电站某机组在水头204米时，单机振动区为0至 120MW，单机限制运行区为120MW至21OMW，则可扩大修正单机振动区为0至130MW，扩大修正 单机限制运行区为130MW至220MW。
[0221 ]所述S5200)建立投入AGC的机组的最优组合出力模型，并计算投入AGC机组的联合 最优运行区，包括：
[0222] S5210)根据机组各水头下出力上限、各单机振动区范围、各单机限制运行区范围， 对投入AGC的机组进行分组，在分组时可以通过降维归并近似参数的方法将不同类型的机 组归并为同一类型，也可以从简化算法(但可能降低程序执行效率）的角度出发，将每台机 组单独分组；
[0223] S5220)在当前水头下，根据机组单机振动区范围、单机限制运行区范围、出力上 限，计算各组机组的单机最优运行区：
[0224] 单机最优运行区= [0,出力上限]-单机限制运行区-单机振动区
[0225] 例如某机组在当前水头下出力上限700MW，单机振动区为0至120MW、210MW至 420MW，单机限制运行区为120MW至21 OMff，则单机最优运行区为420MW至700MW。
[0226] S5230)针对各组机组，根据机组出力在各单机最优运行区的分布情况，计算各组 机组在各种最优分布方式下的组合最优运行区，以某一组机组为例：
[0227] S5231)列出该组机组有功出力在各单机最优运行区的所有最优分布方式，假设该 分组有η台机组，每台机组有m个单机最优运行区，则所有的最优分布方式为下列方程组的 解集：
[0228]
[0229] 其中^^2，-_，&依次代表处于第1，2,…，m个单机最优运行区的机组台数，将方程 组的解以m维列向量的形式表示，假设共有n A种最优分布方式：
[0230]
[0231] 则方程组的解集可以表示为矩阵a:
[0232]
[0233] 计算该组机组在每种最优分布方式下的组合最优运行区，所有的组合最优运行区 可以表示为行向量A，最优运行区的集合A的向量元素[4,夂，…4,]与最优分布方式的集合a 的向量元素 _a:2,…an；J互相对应：
[0234]
[0235] 其中￡^2^、…以依次为该组机组第1、2、'"m个单机最优运行区的下限， ^ ^依次为该组机组第1、2、···!!!个单机最优运行区的上限。 、 ...?
[0236] S5240)针对所有投入AGC的机组，根据各组机组处于单机最优运行区的不同最优 分布方式及对应的各组机组的组合最优运行区，计算各种最优分布组合方式下的所有投入 AGC机组的组合最优运行区，包括：
[0237] S5241)列举投入AGC机组的所有最优分布组合方式，假设投入AGC的机组被分为a， b，c…组，最优分布方式个数分别为ΠΑ，ΠΒ，nr · ·，包括以下步骤：
[0238] 1)将a，b, c…组机组的最优分布方式的集合a、b、c···转换为最优分布方式序号的 集合 Aa、Ab、Ac···:
[0239]

[0240] 2)计算a组、b组的所有最优分布组合方式元素组成的矩阵Sab，并展开为行向量Δ ab ：
[0241]
[0242] Aab={[l，0，...，0]X 3ab，[0,1，···，0]X 3ab，···，[0,0，···，1]X 3ab}
[0243] 3)计算a组、b组、c组的所有最优分布组合方式元素组成的矩阵Sabc，并展开为行 向量Δ abc:
[0244]
[0245] Δ abc = ILl，〇，···，〇」X ^abc，L〇，1，···，〇]Χ 3abc，···，[0,0，···，1]X 3abc}
[0246] 4)继续以上过程，直到得出投入AGC机组的所有最优分布组合方式组成的行向量 Δ abc···，行向量中每个元素数字从高位到低位，依次为a、b、c、…组机组的最优分布方式序 号。
[0247] S5242)计算投入AGC机组在每种最优分布组合方式下的组合最优运行区，包括：
[0248] 1)计算a组、b组在所有最优分布组合方式下的组合最优运行区元素组成的矩阵δ AB，并展开为行向量AB:
[0249]
[0250] ΑΒ={[1，0，···，0] XδΑΒ，[0，1，···，0] XδΑΒ，···，[0,0，···，1] XδΑΒ}
[0251] 2)计算a组、b组、c组在所有最优分布组合方式下的组合最优运行区元素组成的矩
阵3ABC，並展1R1先奸向畏
[0252]
[0253] ABC={[1，0，···，0] XSABC, [0，1，···，0] XSABC，···，[0,0，···，1] XSABC}
[0254] 3)继续以上过程，直到得出投入AGC机组在所有最优分布组合方式下的组合最优 运行区组成的行向量ω，并与最优分布组合方式组成的行向量△ abc…互相对应。
[0255] S5250)根据投入AGC机组在所有最优分布组合方式下的组合最优运行区的并集， 得出投入AGC机组的联合最优运行区Ω :
[0256]
[0257]
[0258] S5260)根据投入AGC机组在各种最优分布组合方式下的组合最优运行区，确定投 入AGC机组在联合最优运行区内各出力区间下的可用最优分布组合方式，包括以下步骤：
[0259] S5261)将S5242所述的每种最优分布方式对应的最优组合运行区的上下限按大小 进行排序，大小相同的则进行合并；
[0260] S5262)按照排序后的上下限对投入AGC机组的联合最优运行区进行分割，得出多 个出力区间，假设出力区间个数为η:
[0261]
[0262] S5263)将各出力区间与投入AGC各种最优分布组合方式所对应的组合最优运行区 进行对比，得出各出力区间下的可用最优分布组合方式，假设最优分布组合方式共有m种， 对应的组合最优运行区分别为：
[0263] ω =[ ωχ, ω2,···, 0m]
[0264] 贝IJ:
[0265]
[0266] 其中匕是表示第i个出力区间下的可用最优分布组合方式的行向量，与S5241所述 的行向量Aabc···相对应，当行向量fi的元素值为1时，对应的行向量△ abc···中元素所代表 的最优分布组合方式可用。
[0267] 具体的，1)假设所有投入AGC的机组分为2组，每组2台机组，每台机组2个单机运行 区，第1组机组的单机运行区为IOOMff至200Mff、300Mff至400MW，其中前者是单机限制运行区， 后者是单机最优运行区，第2组机组的单机运行区为50MW至150MW、300Mff至350MW，两者都是 单机最优运行区，则最优分布组合方式包括：
[0268] {[(0,2),(2,0)],[(0,2),(1,1)],[(0,2),(0,2)]}
[0269] 2)每种分布组合方式对应的组合运行区为：
[0270] {(300,400)X2+(50,150)X2,(300,400)X2+(50,150)+(300,350),
[0271] (300,400)X2+(300,350)X2}={(700,1100),(950,1300),(1200,1500)}
[0272] 3)投入AGC机组的联合运行区为所有组合运行区的并集，700MW至1500MW。
[0273] 4)将投入AGC机组的所有组合最优运行区的上下限进行排序{700,950,1100， 1200,1300,1500}；
[0274] 5)按照排序后的上下限对投入AGC机组的联合最优运行区进行分割，得出多个出 力区间：
[0275] {(700,950),(950,1100),(1100,1200),(1200,1300),(1300,1500)}
[0276] 6)将各出力区间与各种最优分布组合方式下的组合最优运行区进行比对，得出投 入AGC机组在联合最优运行区各出力区间下的可用最优分布组合方式，分别为 _] {[(0,2), (2,0)]},{[(0,2), (2,0)],[(0,2), (1,1)]}, {[(0,2), (1,1)]},
[0278] {[(0,2),(1,1)],[(0,2),(0,2)]},{(0,2),(0,2)]}
[0279] 所述S5300)建立投入AGC机组的限制组合出力模型，并计算投入AGC机组的联合运 行区和联合限制运行区，包括以下步骤：
[0280] S5310)按照S5210的分组方式，对投入AGC的机组进行分组。
[0281] S5320)在当前水头下，根据机组单机振动区、出力上限，计算各组机组的单机运行 区：单机运行区=[0，出力上限]-单机振动区
[0282] 例如某机组在当前水头下出力上限700MW，单机振动区为0至120MW、210MW至 420MW，则单机运行区为 120MW 至21 OMff、420MW 至700MW。
[0283] S5330)针对各组机组，根据机组出力在各单机运行区的分布情况，计算各组机组 在各种分布方式下的组合运行区，方法与步骤参考S5230。
[0284] S5340)针对所有投入AGC的机组，根据各组机组处于单机运行区的不同分布方式 及对应的各组机组的组合运行区，计算各种分布组合方式下的所有投入AGC机组的组合运 行区，方法与步骤参考S5240;
[0285] S5350)计算投入AGC机组的联合运行区和联合限制运行区，包括以下步骤：
[0286] S5351)根据投入AGC机组在所有分布组合方式下的组合运行区的并集，得出投入 AGC机组的联合运行区，方法与步骤参考S5250;
[0287] S5352)从投入AGC机组的联合运行区中扣除S5250得出的联合最优运行区，得出投 入AGC机组的联合限制运行区。
[0288] S5360)根据投入AGC机组在各种分布组合方式下的组合运行区，确定投入AGC机组 在联合限制运行区内各出力区间下的可用分布组合方式，方法与步骤参考S5260:
[0289] 1)假设所有投入AGC的机组分为2组，每组2台机组，每台机组2个单机运行区，第1 组机组的单机运行区为IOOMff至200MW、300Mff至400MW，其中前者是单机限制运行区，后者是 单机最优运行区，第2组机组的单机运行区为50MW至150MW、300Mff至350MW，两者都是单机最 优运行区，则分布组合方式包括：
[0290] {[(2,0),(2,0)],[(2,0),(1,1)],[(2,0),(0,2)],[(1,1),(2,0)],[(1,1),(1, 1)]，
[0291] [(I,1),(0,2)],[(0,2),(2,0)],[(0,2),(1,1)],[(0,2),(0,2)]}
[0292] 2)每种分布组合方式对应的组合运行区为：
[0293] {(100,200)X2+(50,150)X2,(100,200)X2+(50,150)+(300,350),
[0294] (100,200)X2+(300,350)X2,(100,200)+(300,400)+(50,150)X2,
[0295] (100,200)+(300,400)+(50,150)+(300,350),(100,200)+(300,400)+(300,350) X2,
[0296] (300,400)X2+(50,150)X2,(300,400)X2+(50,150)+(300,350),
[0297] (300,400)X 2+(300,350)X 2} = {(300,700),(550,900),(800,1100),
[0298] (500,900),(750,1100),(1000,1300),(700,1100),(950,1300),(1200,1500)}
[0299] 3)投入AGC机组的联合运行区为所有组合运行区的并集，300MW至1500MW。
[0300] 4)根据S5260,投入AGC机组的联合最优运行区为700MW至1500MW。
[0301] 5)从投入AGC机组的联合运行区中扣除联合最优运行区，得到投入AGC机组的联合 限制运行区，300MW至700MW。
[0302] 6)将投入AGC机组的所有组合运行区的上下限进行排序：
[0303] {300，500，550，700，750，800，900，950，1000，1100，1200，1300，1500}
[0304] 7)按照排序后的上下限对投入AGC机组的联合限制运行区进行分割，得出多个出 力区间：
[0305] {(300,500)，（500,550),(550,700)}
[0306] 8)将各出力区间与各种分布组合方式下的组合运行区进行对比，得出投入AGC机 组在联合限制运行区各出力区间下的可用分布组合方式，分别为： _7] {[(2,0),(2,0)]}, {[(2,0),(2,0)], [(1,1), (2,0)]}, _8] {[(2,0),(2,0)],[(2,0),(1,1)],[(1,1),(2,0)]}
[0309]所述S5400)将投入AGC机组的联合最优运行区加上所有未投入AGC机组的单机AGC 有功分配值，得到全站联合最优运行区：
[0310]
[0311] 所述S5500)将投入AGC机组的联合运行区和联合限制运行区加上所有未投入AGC 机组的单机AGC有功分配值，得到全站联合运行区和全站联合限制运行区，计算公式参考 S5400〇
[0312] 6、计算投入AGC机组的单机AGC有功分配值，包括：
[0313] S6100)计算全站AGC有功分配值，并判断处于投入AGC机组的联合最优运行区还是 联合限制运行区；
[0314] S6200)在满足特定条件时，启动AGC分配流程；
[0315] S6300)若全站AGC有功分配值在投入AGC机组的联合最优运行区，则启动最优分配 算法；
[0316] S6400)若全站AGC有功分配值在投入AGC机组的联合限制运行区，则启动限制分配 算法；
[0317] S6500)根据投入AGC各机组的单机AGC有功目标值计算单机AGC有功分配值，并下 发至机组。
[0318] 进一步的，所述S6100)，包括以下步骤：
[0319] 1)计算全站AGC有功分配值pAGC:
[0320]
[0321] 2)与投入AGC机组的联合最优运行区、联合限制运行区进行比较，假设投入AGC机 组的联合限制运行区为300MW至700MW，联合最优运行区为700MW至1500MW，则当全站AGC有 功分配值在30OMW至70OMW之间时，处于联合限制运行区，全站AGC有功分配值在70OMW至 1500MW之间时，处于联合最优运行区。
[0322] 所述S6200)在满足以下条件之一时，启动AGC分配流程：
[0323] S6210)所有投入AGC机组的单机AGC有功分配值总和与全站AGC有功分配值的差值 超过AGC有功调节死区：
[0324]
[0325] S6220)投入AGC机组的组合出力模型或联合运行区、联合限制运行区、联合最优运 行区发生变化，以以下之一为触发条件：
[0326] 1)有机组投入AGC或有机组退出AG(
[0327] 其中Δ θ1为机组原投入AGC变量，在机组投入AGC时Δ Θ值为1，反之Δ Θ值为〇。
[0328] 2)水头变化导致投入AGC机组的出力上限、单机振动区、单机限制运行区发生变 化。
[0329] 所述S6300)若全站AGC有功分配值在投入AGC机组的联合最优运行区，则启动最优 分配算法，包括以下步骤：
[0330] S6310)确定投入AGC机组的目标分布组合方式，包括以下步骤：
[0331] S6311)确定可以满足全站AGC有功分配值的投入AGC机组的所有最优分布组合方 式：
[0332]
[0333] 其中f是表示满足全站AGC有功分配值的所有最优分布组合方式的行向量，与 S5241所述的行向量Δ abc···相对应，当行向量fi的元素值为1时，对应的行向量Δ abc···中 元素所代表的最优分布组合方式可用。
[0334] S6312)将投入AGC机组可以满足全站AGC有功分配值的最优分布组合方式与当前 的分布组合方式进行比较，选择机组穿越振动区台次最少的最优分布组合方式作为目标分 布组合方式，如果有多个最优分布组合方式机组穿越振动区台次均为最少并且相同，则全 部作为目标分布组合方式，包括以下步骤：
[0335] 1)将投入AGC机组相邻的单机最优运行区和单机限制运行区归并为单机非振动 区，将机组在单机最优运行区、单机限制运行区、单机运行区的最优分布组合方式转换为机 组在单机非振动区的最优分布组合方式，假设当前水头下机组单机限制运行区为〇至 120MW、2IOMW至420MW，单机振动区为120MW至21 OMff，单机最优运行区为420MW至700MW，则机 组的单机非振动区为0至120Mff、210MW至700MW，当机组有功出力在420MW至700MW之间时，机 组处于第3个单机运行区且处于第2个单机非振动区。
[0336] 2)根据机组在单机非振动区的最优分布组合方式，分组计算机组穿越振动区的台 次，假设当前某组机组在单机非振动区的分布方式为(1 1，^，13，一^)，其中&为处于第111个 非振动区的机组台数，在第j种可以满足全站AGC有功分配值的最优分布组合方式下，该组 机组在单机非振动区的分布方式为(xl, X丨，X;，...Χυ，则该组机组穿越振动区的台次为：
[0337]
[0338] 3)将第j种最优分布组合方式下，所有分组机组穿越振动区的台次相加，即为投入 AGC机组在第j种最优分布组合方式下的穿越振动区台次；
[0339] 4)从投入AGC机组所有满足全站AGC有功分配值的最优分布组合方式中，选择机组 穿越振动区台次最少的最优分布组合方式作为目标分布组合方式，如果有多个最优分布组 合方式机组穿越振动区台次均为最少并且相同，则全部作为目标分布组合方式。
[0340] S6320)确定投入AGC机组的目标出力组合方式，包括以下步骤：
[0341] S6321)列举投入AGC机组可以满足目标分布组合方式的所有出力组合方式，假设 投入AGC的机组有2组，第1组有3台机组，第2组有2台机组，目标分布组合方式为：{[(2,1)， (I，1 )]}，即第1组机组有2台处于第1个单机最优运行区，1台处于第2个单机最优运行区，第 2组机组有1台处于第1个单机最优运行区，1台处于第2个单机最优运行区，则出力组合方式 包括：
[0342] {[(1,1,2),(1,2)],[(1,2,1),(1,2)],[(2,1,1),(1,2)],[(1,1,2),(2,1)],[(1, 2,1),(2,1)],[(2,1,1),(2,1)]}
[0343] 其中数组中的第一个元素[(1，1，2)，（1，2)]代表，第1组机组的第1、2台机组处于 第1个单机最优运行区，第3台机组处于第2个单机最优运行区，第2组机组的第1台机组处于 第1个单机最优运行区，第2台机组处于第2个单机最优运行区，也可以将出力组合方式简化 显不为：
[0344] {(1，1，2，1，2)，（1，2，1，1，2)，（2，1，1，1，2)，（1，1，2,2，1)，（1，2，1，2，1)，（2，1，1， 2,1)}
[0345] S6322)将可以满足目标分布组合方式的出力组合方式与投入AGC各机组当前所处 的运行区进行比较，选择机组穿越振动区台次最少的出力组合方式作为目标出力组合方 式，包括：
[0346] 1)将投入AGC机组相邻的单机最优运行区和单机限制运行区归并为单机非振动 区，将投入AGC机组在单机最优运行区、单机限制运行区、单机运行区的出力组合方式转换 为在单机非振动区的出力组合方式，方法参考S6312;
[0347] 2)根据投入AGC机组在单机非振动区的出力组合方式，计算穿越振动区的台次，假 设有m台机组投入AGC，原单机非振动区的出力组合方式为(XI，X2，X3, + Xm)，在第j种可以满 足目标分布组合方式的出力组合方式下，投入AGC机组在单机非振动区的出力组合方式为 Cxi, xi，. xi.，. .,.乂)，则投入AGC机组穿越振动区的台次为：
[0348]
[0349] 3)从所有满足目标分布组合方式的出力组合方式中，选择投入AGC机组穿越振动 区台次最少的出力组合方式作为目标出力组合方式。
[0350] S6323)如果有多个出力组合方式穿越振动区台次均为最少并且相同，则加权投入 AGC机组的不良工况运行优先级后再进行比较，假设共有η个出力组合方式穿越振动区台次 均为最少并且相同，则计算公式为：
[0351]
[0352] 其中q为机组不良工况运行优先级。
[0353] S6330)在目标出力组合方式下，如果没有机组的单机运行区发生变化，则采用依 次分配模式，分配流程示意图如图7所示，包括以下步骤：
[0354] S6331)计算全站AGC有功分配值与所有投入AGC机组单机AGC有功分配值总和的差 值，作为待分配值，假设有η台机组投入AGC，则待分配值△ ρ为：
[0355]
[0356] S6332)如果待分配值大于0,则计算投入AGC各机组单机AGC有功分配值与当前单 机最优运行区上限的差值绝对值，作为单机可分配值，并依大小排列，如果待分配值小于0， 则计算投入AGC各机组单机AGC有功分配值与当前单机最优运行区下限的差值绝对值，作为 单机可分配值，并依大小排列，假设有η台机组投入AGC，当前最优运行区范围分别为 丨(4. /.>,).(匕./)」)丨，则单机可分配值P1 '为：
[0357]
[0358] S6333)选择S6332单机可分配值排序第1的机组，取单机可分配值、待分配值绝对 值、单机AGC有功分配步长中的最小值，并进行方向修正后作为单机分配值，待分配值扣除 单机分配值后得到新的待分配值，单机可分配值扣除单机分配值绝对值后得到新的单机可 分配值；
[0359] S6334)若待分配值不等于0,则选择S6332单机可分配值排序第2的机组，取单机可 分配值、待分配值绝对值、单机AGC有功分配步长中的最小值，并进行方向修正后作为单机 分配值，待分配值扣除单机分配值后得到新的待分配值，单机可分配值扣除单机分配值绝 对值后得到新的单机可分配值；
[0360] S6335)若待分配值不等于0,则继续以上过程，直到待分配值等于0;
[0361] S6336)若所有机组分配完毕后，待分配值不等于0,则重复执行S6333、S6334、 S6335，直到待分配值等于0。
[0362] S6337)将投入AGC各台机组的单机分配值叠加至单机AGC有功分配值，得到各台机 组的单机AGC有功目标值pL.:
[0363]
[0364] 其中Δ P1为分配到机组i的单机分配值。
[0365] S6340)在目标出力组合方式下，如果有机组的单机运行区发生变化，则采用等比 例分配模式，包括以下步骤：
[0366] S6341)计算目标出力组合方式下投入AGC机组的组合最优运行区的中值，假设有η 台机组投入AGC，目标单机最优运行区范围分别为丨(^^，/^，(^!，/^，…(^^，/^卜则组合最优运行 区的中值为：
[0367]

[0368] S6342)计算全站AGC有功分配值与组合最优运行区中值的差值，作为待分配值Δ Ρ：
[0369]
[0370] S6343)按照目标出力组合方式下投入AGC各机组单机最优运行区范围的大小，将 待分配值等比例分配到各台机组，得到各台机组的单机分配值A pS
[0371]
[0372] S6344)将投入AGC各台机组的单机分配值叠加至各机组目标单机最优运行区的中 值，得到各台机组的单机AGC有功目标值Ρ?:
[0373]
[0374] S6350)在目标出力组合方式下，如果有机组的单机运行区发生变化，也可采用跨 区依次分配模式，包括以下步骤：
[0375] 1)将目标出力组合方式与投入AGC各机组当前所处的运行区进行比较，对于单机 运行区改变的机组，将目标单机最优运行区上下限值中最靠近原单机运行区的限值作为修 正单机AGC有功分配值，对于单机运行区未改变的机组，将单机AGC有功分配值作为修正单 机AGC有功分配值；
[0376] 2)基于投入AGC各机组修正单机AGC有功分配值和目标单机最优运行区，采用依次 分配模式，方法与步骤参考S6330,但需要使用前者替换投入AGC各机组单机AGC有功分配 值，使用后者替换当前单机最优运行区。
[0377] 所述S6400)若全站AGC有功分配值在投入AGC机组的联合限制运行区，则启动限制 分配算法，包括以下步骤：
[0378] S6410)确定投入AGC机组的目标分布组合方式，包括以下步骤：
[0379] S6411)根据S5360得出的投入AGC机组在联合限制运行区内各出力区间下的可用 分布组合方式，确定可以满足全站AGC有功分配值的投入AGC机组的所有分布组合方式，方 法与步骤参考S6311;
[0380] S6412)从投入AGC机组可以满足全站AGC有功分配值的所有分布组合方式中选择 最少机组处于单机限制运行区的组合方式，以S5360为例，当全站AGC有功分配值大于 500MW、小于 550MW 时，分布组合方式有{[(2,0)，（2,0)]，[(1，1)，（2,0)]}，其中[(2,0)，（2， 0)]的分布组合方式下有2台机组处于单机限制运行区，[(I，1)，（2，0)]的分布组合方式下 有1台机组处于单机限制运行区，因此选择后者作为目标分布组合方式；
[0381] S6413)如果投入AGC机组有多个分布组合方式处于单机限制运行区的机组均为最 少并且相同，则与当前的分布组合方式进行比较，选择机组穿越振动区台次最少的分布组 合方式作为目标分布组合方式，如果有多个分布组合方式机组穿越振动区台次均为最少并 且相同，则全部作为目标分布组合方式，方法与步骤参考S6312。
[0382] S6420)确定投入AGC机组的目标出力组合方式：
[0383] S6421)列举投入AGC机组可以满足目标分布组合方式的所有出力组合方式，方法 与步骤参考S6321;
[0384] S6422)对所有可以满足目标分布组合方式的出力组合方式，加权投入AGC机组的 不良工况运行优先级后，选择最少机组处于单机限制运行区的出力组合方式作为目标出力 组合方式：
[0385] 1)将机组的出力组合方式转换显示，替换单机运行区序号为该单机运行区的性质 γ，当该单机运行区为单机限制运行区时γ值为1，当该单机运行区为单机最优运行区时γ 值为〇，假设有m台机组，则转换后的力组合方式为：
[0386] ( γ?, Y2, Y3, . . . , Ym)
[0387] 2)加权机组不良工况运行优先级后，选择最少机组处于单机限制运行区的出力组 合方式作为目标出力组合方式，假设共有η种出力组合方式满足目标分布组合方式，则计算 公式为：
[0388]
[0389] 其中q为机组不良工况运行优先级。
[0390] S6423)如果S6422得出的目标出力组合方式多于1种，则从中选择机组穿越振动区 台次最少的出力组合方式作为目标出力组合方式，方法与步骤参考S6322;
[0391] S6424)如果S6423得出的目标出力组合方式多于1种，则加权机组不良工况运行优 先级后再进行比较，方法与步骤参考S6323。
[0392] S6430)在目标出力组合方式下，如果没有机组的单机运行区发生变化，则采用依 次分配模式，方法与步骤参考S6330。
[0393] S6440)在目标出力组合方式下，如果有机组的单机运行区发生变化，可采用等比 例分配模式，方法与步骤参考S6340。
[0394] S6450)在目标出力组合方式下，如果有机组的单机运行区发生变化，也可采用跨 区依次分配模式，方法与步骤参考S6350。
[0395] 所述S6500)根据投入AGC各机组的单机AGC有功目标值计算单机AGC有功分配值， 并下发至机组，包括以下步骤：
[0396] S6510)计算单机AGC有功调整值Δρ\,:
[0397]
[0398] S6520)如果单机AGC有功调整值小于或等于单机AGC有功分配步长，则直接将单机 AGC有功目标值作为单机AGC有功分配值，并下发至机组：
[0399]
[0400]
[04011 S6530)如果单机AGC有功调整值大于单机AGC有功分配步长，则分步将单机AGC有 功目标值转化为单机AGC有功分配值，并下发至机组，流程如图8所示，包括以下步骤：
[0402] S6531)如果单机AGC有功目标值大于单机有功实发值，则将单机有功实发值加上 单机AGC有功分配步长，作为单机AGC有功分配值下发至机组，反之则将单机有功实发值减 去单机AGC有功分配步长，下发至机组作为单机AGC有功分配值：
[0403]
[0404] S6532)等待固定时间t6:
[0405] t3 = t6Xn n^N+
[0406] S6533)重新计算单机AGC有功调整值：
[0407]
[0408] S6534)如果单机AGC有功调整值小于或等于单机AGC有功分配步长，则直接将单机 AGC有功目标值作为单机AGC有功分配值，并下发至机组，否则重复执行S6531、S6532、 S6533，S6534。
[0409] 所述S7000)根据投入AGC各台机组的单机AGC有功分配值及及机组PID功能投退状 态、AGC投退状态等，确定单机有功设定值，方法与步骤参考图6。
[0410] 所述S8000)将各台机组单机调频修正有功叠加至单机有功设定值，得出单机有功 设定修正值Δρ二：
[0411] =ρ·χ, +ρ\
[0412] 所述S9000)各台机组PID执行设备根据单机有功设定修正值，进行PID闭环调节， 使单机有功实发值趋向于单机有功设定修正值，并保持在死区范围内，当调节模式为调速 器开度模式时，PID执行设备是计算机监控系统机组PLC;当调节模式为调速器功率模式时， PID执行设备是调速器。
[0413] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技 术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发 明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化 和改进都在要求保护的本发明范围内。
【主权项】
1. 一种水电站自动发电有功出力控制系统，其特征在于，包括AGC功能块、PID功能块和 预处理功能块，设备参数、动态参数直接输入或经预处理功能块处理后发送到AGC功能块、 PID功能块更新； AGC功能块、PID功能块分别接收预处理功能块发送的预处理值； AGC功能块根据所接收的数据建立水电站发电机组的组合出力模型，并计算联合运行 区域、联合最优运行区域和联合限制运行区域;根据全站AGC有功分配值在联合最优运行区 域或在联合限制运行区域，启动相应的AGC分配流程获取各台投入AGC机组的单机AGC有功 分配值并下发至机组； 投入AGC各台发电机组再根据单机AGC有功分配值及机组PID功能投退状态和AGC投退 状态，确定单机有功设定值;各台发电机组单机调频修正有功叠加至单机有功设定值，得出 单机有功设定修正值并发送给PID功能块； PID功能块根据单机有功设定修正值对各机组进行PID闭环调节。2. 如权利要求1所述的水电站自动发电有功出力控制系统，其特征在于，所述的AGC功 能块接收包括水头值预处理块、全站有功目标值预处理块、单机有功设定值预处理块和机 组不良工况运行优先级预处理块发送的预处理值;PID功能块接收包括单机有功设定值预 处理块和单机有功实发值预处理块的预处理值;PID功能块向AGC功能块发送包括单机有功 实发值、单机调频修正有功值、单机有功调节死区和单机有功设定差限的参数值。3. 如权利要求1所述的水电站自动发电有功出力控制系统，其特征在于，所述的AGC功 能块建立的组合出力模型包括： 投入AGC发电机组的最优组合出力模型，利用该模型根据投入AGC发电机组在各种最优 分布组合方式下的组合最优运行区，确定投入AGC发电机组在联合最优运行区内各出力区 间下的可用最优分布组合方式； 投入AGC发电机组的限制组合出力模型，利用该模型根据投入AGC发电机组在各种分布 组合方式下的组合运行区，确定投入AGC发电机组在联合限制运行区内各出力区间下的可 用分布组合方式。4. 如权利要求1所述的水电站自动发电有功出力控制系统，其特征在于，所述的AGC功 能块的AGC分配流程为:若全站AGC有功分配值在投入AGC发电机组的联合最优运行区，则启 动最优分配算法;若全站AGC有功分配值在投入AGC发电机组的联合限制运行区，则启动限 制分配算法;将AGC分配流程下获取的单机AGC有功目标值转化为单机AGC有功分配值，并下 发至发电机组。5. -种水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，包括W下操作： 1) 将水电站自动发电有功控制的核屯、功能划分到AGC、PID两个功能块中进行处理，将 非核屯、功能分离到外挂功能块中进行处理； 2. AGC、PID功能块分别接收设备参数、动态参数和预处理模块发送的预处理值;AGC、 PID功能块根据动态参数和设备参数计算获得中间参数； 3. AGC功能块根据所接收的数据建立水电站发电机组的组合出力模型并计算联合运行 区、联合最优运行区、联合限制运行区；根据全站AGC有功分配值在联合最优运行区域或在 联合限制运行区域，启动相应的AGC分配流程获取各台投入AGC机组的单机AGC有功分配值 并下发至机组； 投入AGC各台发电机组根据的所分到的单机AGC有功分配值及机组PID功能投退状态和 AGC投退状态，确定单机有功设定值;再将各台发电机组单机调频修正有功叠加至单机有功 设定值，得出单机有功设定修正值并发送给PID功能块； 4)各台发电机组PID执行设备根据单机有功设定修正值，进行PID闭环调节。6. 如权利要求5所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述AGC所接 收的预处理值包括水头值的预处理值、全站有功目标值的预处理值、单机有功设定值的预 处理值和机组不良工况运行优先级的预处理值;PID所接收的预处理值包括单机有功设定 值的预处理值和单机有功实发值的预处理值。7. 如权利要求5所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的设备参 数为水电站各发电机组的参数特性，AGC功能块接收的设备参数包括:不同水头下机组出力 上限、不同水头下机组各单机振动区范围、不同水头下机组各单机限制运行区范围；PID功 能块接收的设备参数包括:单机有功调节死区、单机有功设定差限、单机有功突变界限、调 频系数； 所述的动态参数为设备实时状态或运行状况实时参数； 所述的中间参数的计算包括:AGC有功调节死区、AGC有功设定差限、AGC有功突变界限、 单机AGC有功分配步长、单机调频修正有功权和不同水头下机组各单机运行区。8. 如权利要求6所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的预处理 值的获取包括： a、 单机有功实发值的预处理值的获取为:对机组多个有功测量源的优先级进行排序， 取有功测量源的测值品质为好的优先级最高的测值作为单机有功实发值； b、 对水头值的预处理值的获取为:根据水头设定方式和水头值变化情况来获取最终水 头值； C、对全站有功目标值的预处理值的获取为:根据AGC功能投入下不同情况结合全站有 功目标值、电网有功设定值、集控有功设定值和电厂有功设定值来获得； d、单机有功设定值的预处理值的获取为:根据输入的单机有功设定值及机组PID功能 投退状态和AGC投退状态，确定单机有功设定值； f、机组不良工况运行优先级的预处理值的获取为：1)对各台机组自上次检修期后处于 限制运行区和振动区的运行时间进行加权统计，其中振动区运行时间的统计权重远高于限 制运行区运行时间的统计权重;2)对各台机组加权统计后的时间进行排序，按时间由短到 长，依次从高到低设定自动优先级;3)对各台机组设定手动优先级;4)当优先级设置方式为 自动时，取自动优先级作为机组不良工况运行优先级，当优先级设置方式为手动时，取手动 优先级作为机组不良工况运行优先级。9. 如权利要求6所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的AGC功 能块建立的组合出力模型包括： 投入AGC发电机组的最优组合出力模型，利用该模型根据投入AGC发电机组在各种最优 分布组合方式下的组合最优运行区，确定投入AGC发电机组在联合最优运行区内各出力区 间下的可用最优分布组合方式； 投入AGC发电机组的限制组合出力模型，利用该模型根据投入AGC发电机组在各种分布 组合方式下的组合运行区，确定投入AGC发电机组在联合限制运行区内各出力区间下的可 用分布组合方式。10. 如权利要求9所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的投入 AGC发电机组在联合最优运行区内各出力区间下的可用最优分布组合方式的获取为： 1) 根据机组各水头下出力上限、各单机振动区范围、各单机限制运行区范围，对投入 AGC的发电机组进行分组； 2) 在当前水头下，根据机组单机振动区范围、单机限制运行区范围、出力上限，计算各 组发电机组的单机最优运行区； 3) 针对各组发电机组，根据发电机组出力在各单机最优运行区的分布情况，计算各组 发电机组在各种最优分布方式下的组合最优运行区； 4) 针对所有投入AGC的发电机组，根据各组发电机组处于单机最优运行区的不同分布 方式及对应的各组发电机组的组合最优运行区，计算各种最优分布组合方式下的所有投入 AGC发电机组的组合最优运行区； 5) 根据投入AGC机组在所有最优分布组合方式下的组合最优运行区的并集，计算投入 AGC发电机组的联合最优运行区； 6) 根据投入AGC发电机组在各种最优分布组合方式下的组合最优运行区，确定投入AGC 发电机组在联合最优运行区内各出力区间下的可用最优分布组合方式。11. 如权利要求9所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述投入AGC 发电机组在联合限制运行区内各出力区间下的可用分布组合方式的获取为： 1) 根据机组各水头下出力上限、各单机振动区范围、各单机限制运行区范围，对投入 AGC的发电机组进行分组； 2) 在当前水头下，根据机组单机振动区、出力上限，计算各组发电机组的单机运行区； 3) 针对各组发电机组，根据发电机组出力在各单机运行区的分布情况，计算各组发电 机组在各种分布方式下的组合运行区； 4) 针对所有投入AGC的发电机组，根据各组发电机组处于单机运行区的不同分布方式 及对应的各组发电机组的组合运行区，计算各种分布组合方式下的所有投入AGC发电机组 的组合运行区； 5) 计算投入AGC发电机组的联合运行区和联合限制运行区； 6) 根据投入AGC发电机组在各种分布组合方式下的组合运行区，确定投入AGC发电机组 在联合限制运行区内各出力区间下的可用分布组合方式。12. 如权利要求6所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述各投入 AGC发电机组的单机AGC有功分配值的获取为： 1) 计算全站AGC有功分配值，并判断处于投入AGC发电机组的联合最优运行区还是联 合限制运行区； 2) 在满足W下条件时启动AGC分配流程:所有投入AGC机组的单机AGC有功分配值总和 与全站AGC有功分配值的差值超过AGC有功调节死区；或者投入AGC机组的组合出力模型或 联合运行区、联合最优运行区、联合限制运行区发生变化； 3) 在进行AGC分配时，若全站AGC有功分配值在投入AGC发电机组的联合最优运行区，贝U 启动最优分配算法;若全站AGC有功分配值在投入AGC发电机组的联合限制运行区，则启动 限制分配算法； 4)计算投入AGC各发电机组的单机AGC有功分配值并下发至发电机组。13. 如权利要求6所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的AGC分 配在启动最优分配算法时，确定投入AGC发电机组的目标分布组合方式和目标出力组合方 式;在目标出力组合方式下，若没有发电机组的单机运行区发生变化则采用依次分配模式； 若有发电机组的单机运行区发生变化，则采用等比例分配模式或采用跨区依次分配模式； 所述的AGC分配在启动限制分配算法时，确定投入AGC发电机组的目标分布组合方式和 目标出力组合方式;在目标出力组合方式下，若没有发电机组的单机运行区发生变化，则采 用依次分配模式若有发电机组的单机运行区发生变化，可采用等比例分配模式或采用跨区 依次分配模式； 所述单机AGC有功分配值的获取为:计算单机AGC有功调整值;如果单机AGC有功调整值 小于或等于单机AGC有功分配步长，直接将单机AGC有功目标值作为单机AGC有功分配值，并 下发至发电机组;否则，将单机AGC有功目标值分步转化为单机AGC有功分配值，并下发至发 电机组。14. 根据权利要求6所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的单 机有功设定值的获取为： 1) 当单机PID功能退出时，取机组单机有功实发值作为单机有功设定值； 2) 当单机PID功能投入且机组未投入AGC时，取单机有功设定值作为单机AGC有功分配 值，若手动设值与单机有功实发值的差值在单机有功设定差限范围内且小于或等于机组出 力上限，则取运行人员手动设值作为单机有功设定值，反之则保持单机有功设定值不变； 3) 当单机PID功能投入且机组投入AGC时，若单机AGC有功分配值与单机有功实发值的 差值在单机有功设定差限范围内且小于或等于机组出力上限，则取单机AGC有功分配值作 为单机有功设定值，反之则保持单机有功设定值不变。15. 根据权利要求6所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的PID 闭环调节，使单机有功实发值趋向于单机有功设定修正值，并保持在死区范围内，当调节模 式为调速器开度模式时，PID执行设备是计算机监控系统机组化C;当调节模式为调速器功 率模式时，PID执行设备是调速器。16. 根据权利要求6所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的AGC 功能块、PID功能块中还设有各功能块的异常退出策略，包括： 100)确定导致机组PID功能退出的异常状态； 200)确定导致电站AGC功能退出的异常状态； 300)确定导致机组退出AGC的异常状态。17. 根据权利要求16所述的水电站自动发电有功出力控制方法，其特征在于，所述的确 定导致机组PID功能退出的异常状态包括： 110)单机有功设定值和单机调频修正有功的叠加值与单机有功实发值的差值超出单 机有功调节死区，并持续一段时间ti; 120)单机有功设定值与单机有功实发值的差值超出单机有功突变界限； 130)单机有功实发值发生跳变，跳变值超出单机有功突变界限； 140)机组处于非发电态； 150)机组所有有功测量源测值品质为坏； 160)机组有事故； 所述确定导致电站AGC功能退出的异常状态包括： 210)AGC执行设备与某机组PID执行设备通信异常或中断； 220)全站有功目标值和所有机组调频修正有功总和的叠加值与所有机组单机有功实 发值总和的差值超出AGC有功调节死区，并持续一段时间t2，t2〉= ti; 230)全站有功目标值与所有机组单机有功实发值总和的差值超出AGC有功突变界限； 240)所有机组单机有功实发值总和发生跳变，跳变值超出AGC有功突变界限； 250)全站有功目标值不处于全站联合运行区内； 260)某机组所有有功测量源测值品质为坏； 270)全厂有事故； 所述确定导致机组退出AGC的异常状态包括： 310)电站AGC功能处于退出状态； 320)机组PID功能处于退出状态； 330)单机有功设定值不等于单机AGC有功分配值，并持续一段时间t3; 340)单机有功实发值处于单机振动区超过一定时间t4; 350)单机有功实发值处于单机限制运行区超过一定时间t5，t5〉〉t4。
【文档编号】H02J3/48GK105914795SQ201610333008
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】胡林, 向泽红, 唐海, 王占平, 鲁铭, 李承兵, 樊磊, 王海达, 万建强, 赵凯
【申请人】华能澜沧江水电股份有限公司