水布垭电厂AGC负荷分配策略分析与优化

水布垭电厂是华中电网调峰调频骨干电厂,负荷调整频繁,机组穿越振动区次数及小负荷运行时间明显增加。分析机组振动情况,基于AGC负荷等分配情况建立数学模型,通过仿真寻优,使AGC负荷分配得到优化,减少机组运行的小出力时间和穿越振动区次数,有效地提高了机组在最优工况下的运行时间,从而提高机组的运行效率与安全性。     

大型水电站机组开停机操作优化

大型水电站在电网中的地位比较重要,其机组启停通常由运行人员根据发电计划手动控制。然而采用手动控制开停机存在：(1)机组穿越振动区时间过长;(2)短时不能满足切机容量或系统调峰的要求;(3)容易出现设值错误,导致全厂AGC退出,影响其他机组的负荷调整等问题。为此,提出了开停机操作的优化方案。使用VisualBasic 6.0作为开发平台,开发了水轮发电机开停机控制及负荷调整优化支持系统。并通过对比使用该系统前后开停机操作时间、出力曲线、振动区运行时间,论证了该系统的应用效果。研究表明：该系统的实际应用效果达到了预期目标,确保了开停机操作节点标准化、负荷调整计算高效化,开停机期间跨越振动区时间最小化。     

天生桥一级水力发电厂AGC控制策略改进分析

为提高天生桥一级水力发电厂AGC调节性能,技术人员在深入分析AGC调节过程数据的基础上,分别就机组穿越振动区、一次调频和AGC配合、机组小负荷分配等方面改进了AGC控制策略。经试验测试并在实际运行中验证,AGC调节性能有较大改善。     

基于多目标蚁群算法的水电站AGC机组组合与负荷分配优化

针对水电厂自动发电控制功能中的机组组合与负荷分配问题,采用多目标蚁群算法,同时以穿越振动区次数最少和耗水量最低为目标,优化AGC机组组合、启停次序及负荷分配,实现循环迭代计算。仿真结果表明,该方法可以使水电站AGC功能同时获得经济运行与穿越振动区次数的最优决策。     

凤滩水电厂AGC控制策略

详细介绍凤滩水力发电厂AGC控制策略实现方法，重点介绍修正等容量比例有功分配方法及采用的相应措施。程序设计原则是机组紧跟目标负荷的情况下，电厂机组在最佳效率下运行，同时减少机组开停机次数、有功调节频率和跨越振动区次数，从而减少机组磨损，兼顾了运行效率和机组运行安全。文中介绍的方法在电厂AGC正式纳入调度考核中将发挥重要作用。     

瀑-深梯级AGC厂间负荷实时分配策略研究及应用

为了实现瀑布沟、深溪沟电站的实时联合运行控制,基于分层调管的原理,以深溪沟电站水位控制为目标,提出了一套能够实现瀑布沟和深溪沟两站水量与电量平衡的厂间负荷实时分配策略及求解流程。针对厂间负荷分配时,不同机组组合下的虚拟单台机组的发电特性曲线和振动区,分别采用动态规划技术和集合区间运算法给予求解,同时还给出了一种简单实用的厂间联合躲避振动区的策略。在此基础上,开发的集控侧梯级AGC系统,已成功地应用到了大渡河瀑布沟和深溪沟梯级实时联合运行控制中,且计算结果满足实际运行工况的要求。     

基于统一平台的梯级水电站经济调度控制系统

以梯级水电站计算期末蓄水能最大为目标,考虑了站间联合躲避各机组振动区等约束条件,确定了机组开停机与站间负荷优化分配模型协调统一的梯级水电站经济运行算法,提高了梯级水电站实时控制的安全性、经济性和实时性。根据上述研究成果,基于智能水电厂统一平台开发梯级水电站经济调度控制软件一套,并在松江河智能水电厂改造项目中推广应用。     

二滩水电站自动发电控制不可分配区分析

根据二滩水电站机组振动区特性,推算出自动发电控制（AGC）不可分配区计算公式,计算出了机组在不同运行方式、不同发电水头下的不可分配区。在程序中设定AGC分配负荷时避开不可分配区,就可避免机组因负荷不可分配而运行在振动区,改善了机组运行工况,提高了AGC系统工作性能,为运行值班人员提供了参考数据和理论依据。同时,推算出了两振动区水轮发电机组AGC不可分配区计算公式,具有应用推广的价值。     

水布垭电厂机组穿越振动区次数明显增加的原因

鉴于水布垭电厂机组频繁穿越振动区,会引起机组零部件金属和焊缝中疲劳破坏区的形成和扩大,从而使之发生裂纹,甚至损坏而报废等。为避免水布垭电厂频繁穿越振动区,引起机组损坏,分析了引起机组穿越振动区的原因,提出了解决措施,使机组运行在最优工况下。     

清江梯级水电站AGC的研究及其工程实现

基于梯级水电站实用的优化运行原则，综合考虑避免机组频繁启停、站间联合躲避机组振动区等因素，提出了一种新的梯级水电站AGC数学模型，包括机组开停机和站间负荷分配模型。较为详细地分析了该模型在清江梯级水电站AGC实现过程中必须考虑的工程化因素，在此基础上设计的AGC软件已成功地应用到清江梯级水电站中。     

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF CHARACTERISTIC FREQUENCY IN UNSTEADY HYDRAULIC BEHAVIOUR OF A LARGE HYDRAULIC TURBINE

The features of unsteady flow such as pressure variation and fluctuation in a large hydraulic turbine usually lead to the instability of operation.This article reports the recent in site investigation concerning the characteristic frequencies in pressure fluctuation,shaft torsional oscillation and structural vibration of a prototype 700 MW Francis turbine unit.The investigation was carried out for a wide load range of 200 MW-700 MW in the condition of water head 57 m-90 m.An extensive analysis of both time-history and frequency data of these unsteady hydraulic behaviours was conducted.It was observed that the pressure fluctuation in a draft tube is stronger than that in upstream flow passage.The low frequency with about one third of rotation frequency is dominative for the pressure fluctuation in part load range.Also the unsteady features of vibration of head cover and torsional oscillation of shaft exhibited the similar features.Numerical analysis showed that the vibration and oscillation are caused by vortex rope in the draft tube.In addition,a strong vibration with special characteristic frequency was observed for the head cover in middle load range.The pressure fluctuation in the draft tube with the same frequency was also recorded.Because this special vibration has appeared in the designed normal running condition,it should be avoided by carefully allocating power load in the future operation.     

基于来水不确定性的梯级水电站负荷调整耦合模型——以锦官电源组梯级水电站为例

针对来水不确定性引起的实际调度要求与原定发电计划的偏差问题,一方面结合风险管理内涵和梯级水电站发电调度操作规程,建立了梯级水电站安全运行预警机制,对发电计划进行滚动监测与评估;另一方面,基于误差分析技术和水库调度理论,建立了梯级水电站负荷调整耦合模型,并以预警结果为时间控制节点,构建二者的嵌套应用模式,同时提出了一种计及电网安全约束的负荷调整逐层递进求解算法。以雅砻江流域锦官电源组梯级水电站为实例进行计算,结果表明,所建模型可有效解决来水不确定性(偏小或偏大)导致的电站被迫降低出力运行或水库弃水问题,制定的负荷调整方案满足电网安全稳定运行约束和水电站水库运行要求,验证了所建模型的合理性。     

10 kV中压配电网应用电力空间负荷密度特性研究

针对传统方法在研究水电配电网电力空间负荷密度的特性时存在电力负荷密度预测精度较低、用电高峰期出现供电紧张、运行稳定性较弱、安全性较低等问题,提出一种基于DLBAN模型的电力空间负荷密度预测方法。利用跨小波空间算法对水电配电网电力扰动信号进行去噪,获取电力空间滤波信号,根据DLBAN构建电力空间负荷预测模型,对待测区块指定最合适的类标签进行修正。利用DLBAN预测模型完成配电网电力空间负荷密度预测,得到其属性呈正相关性,从而实现对水电配电网电力空间负荷密度特性研究。结果表明,在水电配电网的应用中,城市第二产业的负荷密度的稳定性较强;不同用户的休息时间与负荷密度具有较强的关联性;第三产业的用电时间具有周期性,且负荷密度较大,对整个水电配电网区域负荷密度的贡献度较大,且具有较高的预测精度。     

Application Research of the Improved Overall Temporal and Spatial Economic Operation Model Based on Information Entropy in Large-Scale Hydropower Station

For the high dimensional and complex inner-plant economical operation problem of large hydropower station, an improved ant colony optimization with adaptive ability, inspiring ability and local search ability was proposed. Spatial optimal load distribution model and temporal unit commitment model was combined into an overall temporal and spatial economic operation model, in which an innovative ant colony model of multiple ant colonies, multiple outsets and multiple routes was adopted. Information entropy was applied to adjust the path selection strategy and pheromone updating strategy of ant colonies along with the change of its value during the iteration. Two inspiring factors were applied in the algorithm to guide the ant colonies to search for optimal paths in a more efficient and targeted way. Local search ability was guaranteed by local translation of unit start-stop points of the optimal solution in each iteration. In the optimal load distribution model, optimal distribution table was set in advance using dynamic programming, which only took account of the stable operation regions and avoided the cavitation and vibration areas for the security and stability of units. The proposed method is applied to the Three Gorges Hydroelectric plant. Compared with other methods under different water heads, this method shows optimized result under the premise of both calculation speed and stability.     

防汛码头变配电设计方案优选及其分析

大运河立交防汛码头增加吊装设备后,功率加大,变配电系统不能满足新负荷要求,需要进行更新。运行管理单位从经济、适用、安全的原则出发,对现有变配电设备和用电负荷进行统计分析,优选出一套防汛码头变配电设计方案,节省了投资,保证了工程设备的安全运行。     

水轮机调速器与电网负荷频率控制(二)电网负荷频率控制仿真研究

在现代电力系统中，水轮机调速器已成为水轮机控制系统的控制核心。文中叙述了水轮机调速器与电网负荷频率控制之间的关系，分析了调速器在电网一次调频、二次调频中的作用、静态特性和动态特性；通过建模、仿真及现场试验，提出了机组并联于大电网工况下的调速器PID参数整定范围和应有的机组功率控制模式。     

水轮机调速器与电网负荷频率控制

在现代电力系统中，水轮机调速器已成为水轮机控制系统的控制核心。文中叙述了水轮机调速器与电网负荷频率控制之间的关系，分析了调速器在电网一次调频、二次调频中的作用、静态特性和动态特性;通过建模、仿真及现场试验，提出了机组并联于大电网工况下的调速器PID参数整定范围和应有的机组功率控制模式。     

考虑系统负荷规模的 CPS1 标准修正方法

CPS1( Control Performance Standard 1) 标准在应用于负荷规模悬殊控制区域中,存在适用性问题,故有必要对 CPS1 标准进行分析以便改进。通过对 CPS1 标准频率调节责任分配本质内涵的剖析,和负荷波动幅度与负荷规模之间关系的探究,指出 CPS1 标准是依据系统的负荷规模分配频率调节责任。由于负荷波动的平滑效应,负荷规模较大控制区域的负荷随机波动与负荷规模( 与发电规模相当) 的比值较小,因此,在实际运行中大区域获得较好的评价结果是一个必然现象。在明确了这两种模式下( 分别按照系统负荷规模和波动幅度分配频率调节责任) 评价标准适用条件的基础上,提出了适用于我国电网运行现状标准的改进方法,即: 无需进行 B系数分配原则的改动,直接对标准中的 B 系数进行相关修正即可解决其适应性问题。仿真算例结果分析表明,按照原有标准进行评价,大区域将获得较好的评价结果,而所提出 CPS1 标准调整方法可有效解决该问题。     

水电站群长期典型日调峰电量最大模型研究

针对水电站群长期优化调度与典型日负荷分配的结合问题,建立了典型日调峰电量最大模型,采用逐次切负荷算法进行各长期调度时段典型日负荷分配,并将其嵌入长期优化调度模型。以各时段典型日剩余负荷过程最大值最小化作为优化目标,从而将长期优化调度和典型日负荷分配统一于一个模型中。通过凝聚函数法进行目标函数转换,以逐步优化算法求解。实例研究表明,该模型能够体现水电长期调度的电力电量平衡需求,结果比仅考虑平均负荷的模型更合理,并能够同时得到长期调度计划和典型日负荷分配方案,对电网水火电联合调度背景下的水电站群长期优化调度问题具有实际应用价值。