大型水电厂AGC调节策略研究

AGC机组调节比较频繁,如果仅考虑经济性而调用大量机组去响应并非特别大的随机负荷调整是不尽合理的,尤其是对机组台数众多的大型水电厂,不仅经济上得不偿失,而且会带来安全隐患。随着电力市场理论研究的深入和市场规则的完善,辅助服务市场将引入竞争逐步走向市场机制,电厂通过竞价方式确定是否承担AGC服务,这种承诺性交易使水电厂可预先采用合适的AGC调节策略,协调发电与AGC之间的关系,提高运行安全性和经济性。针对大型水电厂及电力市场下AGC调节问题,提出了动态分组轮换控制策略,既避免了机组频繁调整,也实现了负荷的经济分配,更适应大型水电厂的AGC运行。     

水电机组双重调节调速器的功率调节

分析了水电机组双重调节调速器的功率闭环调节过程中功率、水头、桨叶之间的关系、实现方法及在水电厂AGC系统中的应用,为"无人值班"和梯级电厂AGC运行提供借鉴,有利于提高水电厂及电力系统的安全性和稳定性.     

高压加热器抽汽切除及灵活调节仿真试验研究

为深入了解高压加热器抽汽灵活调节辅助机组快速变负荷的潜力,利用600 MW超临界火电机组全工况仿真系统进行不同方式切除高压加热器抽汽仿真试验,总结了不同切除方式对机组关键运行参数的影响规律。进一步开展高压加热器抽汽调节参与机组快速变负荷仿真试验。结果表明:高压加热器抽汽参与机组变负荷调节可有效改善机组的负荷响应速率和调节时间,更好地满足自动发电控制(AGC)对机组快速变负荷的需求。     

微型燃气轮机发电系统仿真模型研究

利用PSCAD/EMTDC软件建立了微燃机发电系统的原动机部分模型,以单机带负荷系统为例进行了微燃机动态特性仿真研究。仿真结果表明,该模型可以使微燃机在孤岛运行状态下有良好的负荷跟随特性,并能保证透平转速的恒定。模型很好地反映了微网中微燃机发电系统所具有的特性。     

区域互联模式下的电力市场AGC调频方式研究

限于我国能源与需求不平衡的现状,大规模区域电网互联的输电网络格局已经初步形成.首先以三区域互联系统为例,推导三区域互联系统下两区域发生相同或不同扰动的频率偏差、联络线功率偏差和区域控制偏差表达式,将系统各区域的相互关系用数学模型直观的呈现.考虑到电力市场环境因素,对自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)模型进行改进使各个发电单元输出电力满足市场合同要求,对负荷违约时机组调节动作特性进行仿真并进一步分析了各参数响应指标.针对区域调频机组发生拒动或者延迟动作的情况,未经修正的三种调频方式使系统仍然存在一定频率偏差、联络线功率偏差.对AGC模型状态方程进行修正,通过对未修正和修正的三种调频方式进行仿真对比分析,仿真结果证明修正之后的调频达到无差调节的良好效果.     

交直流混联电力系统频率协调控制策略

针对交直流混联电力系统的频率稳定问题,以抑制负荷突变引起的系统频率波动为目的,提出HVDC附加频率控制(AFC)和自动发电控制(AGC)协调控制策略。建立交直流混联电力系统模型,通过交迭分解方法解耦重叠结构的系统为2个子系统,采用极点配置法设计AFC控制器,采用AGC协调频率控制,为克服时滞和模型参数不确定性对AGC的影响,采用滑模控制理论,设计带状态时滞项的积分滑模面,结合自适应控制和PI控制的思想得到完整的滑模控制律。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四机两区域系统模型,对协调策略的有效性进行仿真验证,仿真结果表明该策略具有良好的调节性能和较好的鲁棒性,能有效改善交直流混联电力系统的频率稳定性。     

含大规模风电的电网AGC交易研究

针对电网负荷特性及AGC调节现状,研究并制定了各电厂应义务调节AGC的标杆值,建立了电网AGC撮合交易模型,以上海市东海风电场并入上海电网为算例,交易结果表明AGC撮合交易可提高各电厂经济性、降低电网缺电风险和风电场弃风风险。     

自发电控制在中小型水电厂自动控制系统中的应用

水电厂自动发电控制是水电厂安全经济运行的重要内容.水电厂AGC的主要任务是按照预定条件和要求,以迅速、经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统的需要.根据上游来水量或系统的要求,考虑电厂及机组的运行限制条件,在保证电厂安全运行的前提下,以经济运行为原则,确定电厂机组的运行台数、运行机组的组合和机组间的负荷分配,使机组...     

某250MW水电机组振动区划分及AGC避振方法应用

水电厂自动发电控制(AGC)的投入对机组的安全稳定运行造成一定影响,通过划分机组振动区能够有效提高AGC的避振运行。为此,采用真机试验方法对250 MW混流式机组开展不同水头下的稳定性试验,将运行区域划分为禁运区、不推荐运行区、推荐运行区,并对AGC运行过程中的多种避振运行问题进行优化处理,包括机组有功梯度调节限值的设置、实时计算并上报调度机组联合振动区、给定有功负荷落在不推荐运行区等。结果表明,振动区的划分不仅有利于保障机组的安全稳定运行,且为调度中心的负荷调度调整提供了参考。     

基于AGC指令状态判断的火电机组变速率负荷控制策略研究

在当前电力市场环境下，机组AGC指令的特性发生了较大改变，高频、反复波动的AGC指令成为机组负荷调节的常态。而当前控制策略的设计，特别是变负荷策略的设计，并未考虑AGC状态和充分利用机组蓄热的问题，具有较大的局限性。针对当前电力市场环境下，机组变负荷策略中的短板问题进行了分析。提出了基于AGC指令状态的火电机组变负荷控制策略，在判断机组AGC指令状态的基础上，于相对稳定工况时充分利用机组蓄热加快汽机侧的负荷调节速率，实现机组负荷调节速率的提升。     

巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模型研究

目前,水电站厂内负荷准实时优化分配在中小型水电站得到了较好的应用,而在巨型水电站却缺乏深入研究。基于巨型水电站的实际生产运行情况,充分考虑其所担负的电网调峰、调频任务,增加了避免机组负荷大面积转移的约束条件;设计了巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模块;采用改进动态规划算法,以水电站耗水量最小为目标,建立了巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模型,并将该模型应用于四川省瀑布沟巨〖JP3〗型水电站(3 600 MW)。结果表明,通过厂内负荷准实时优化分配运行,电厂日发电耗水率由2.678 m3/(kW·h)〖JP〗下至降2.599 m3/(kW·h);厂内经济运行效益提高近3%;平均计算耗时0.102 s。该结果为研究巨型水电站厂内负荷优化分配提供了可靠参数,其建模思路也可供类似巨型水电站借鉴和参考。     

基于检修计划的水电站群联合调峰优化方案

基于检修计划的水电站群联合调峰优化问题,在优化调峰效益时充分考虑电网的实际水电负荷需求,以负荷爬坡阈值平抑锯齿,得到平稳的水电调峰系数曲线;同时,考虑机组额定容量、预想出力、可用台数等限制,构建了完整的水电站群中期联合优化调峰效益最大模型。该模型求解采用DDDP-DPSA混合算法,通过优化—检验—调整—再优化的循环模式对线路和机组的检修计划进行校验和调整,最终获得水电站群中期联合调峰优化方案。     

Research and comprehensive evaluation on delivery schemes of the Grand Inga hydropower station

Congo River has abundant hydropower resources, and large-scale cascade power stations, such as the Grand Inga, can be constructed in downstream locations. However, the fragile economic foundations of the Democratic Republic of the Congo and neighboring Central African countries, and the small-scale regional power consumption market prohibit the implementation of large-scale hydropower projects. As the high-voltage, long-distance power transmission technology matures, hydropower from the Grand Inga can be delivered to load centers in other regions of Africa. This study establishes a 6 dimensional comprehensive assessment model using the best–worst method to evaluate large-scale, long-distance, cross-border power interconnection projects.The model is applied to evaluate all the candidate inter-regional power delivery schemes of the Inga III hydropower station, and the evaluation results can effectively help investment institutions and policy makers in policy making and potential market targeting.     

水电站经济运行的优化模型及其分解协调求解方法研究

考虑水电机组的出力约束、出力曲线及水库的水量平衡约束、库容约束、水头变化等因素,给出了水电站经济运行的约束条件。基于大系统原理,以水电站发电出力的耗水量最小为目标函数,建立了多机组、多时段水电站经济运行的优化模型。利用大系统分解协调算法,给出了优化模型的求解算法。     

基于POA优化的双江口水电站对下游梯级发电补偿效益研究

为分析大渡河双江口水电站补偿调节对其下游梯级电站的发电补偿效益,建立了发电量最大化兼顾最小出力最大化的中长期水库群优化调度模型,采用逐步优化算法(POA)求解模型,比较分析了有无双江口水电站补偿下的梯级发电情况,研究了双江口水电站对大渡河梯级的发电补偿效益。结果表明,双江口水电站对下游梯级的发电补偿效益显著,其补偿调节可增加大渡河双江口以下24个梯级多年平均发电量约31.2×108kW·h,增加多年平均枯水期电量约60.2×108kW·h,提升多年枯水期平均出力166.6×104kW,提升多年枯水期最小出力205.5×104kW;按照目前上网电价水平,并考虑分期分时电价的情况下,双江口水电站的补偿调节可增加其下游24个梯级收入共计19.101×108元(含税)。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度

为提高梯级水电站调度运行效益、优化水库水位变化过程、减少弃水,考虑湖北省某流域梯级水电站规划新增混合抽水蓄能电站,将抽水蓄能机组作为水电站发电备用机组或利用其抽水工况实现梯级水电站年发电量的最大化。针对不同来水频率下服从皮尔逊Ⅲ型分布的天然入库,提出逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合方法,求解含混合抽水蓄能的梯级水电站调度模型,能有效保证在多约束条件下构建发电量最大的中长期调度规则。算例结果表明,新增混合抽水蓄能电站后不仅可增加本级水电站发电量,还可提高抽水发电转换效率、减少弃水,为梯级水电站规划新增抽水蓄能电站提供参考。     

基于高比重水电调峰能力的电站优化运行策略

针对高水电比重地区水电数量大、种类多,在系统中占主导地位的特点,提出基于高比重水电调峰能力的电站优化运行策略。该优化策略分为两层,其中电站年用水量优化层分配全年各月典型周可调电站总用水量,利用库容调节富裕或匮乏水量,使全年用水量跟随负荷电量变化趋势,一定程度上增强枯水期可调电站的发电能力。系统周电力优化层基于各月典型周可调电站分配水量优化可调电站与火电机组在周负荷曲线上各时刻出力,使水电出力尽可能平抑负荷波动,充分发挥水电调峰效益。对某高水电比重区域电网及其他不同水电比例系统进行仿真计算,算例结果验证了所提优化策略的正确性、有效性和通用性。     

龙羊峡水电厂调峰情况及改进意见

龙羊峡水电厂的建成，使西北电网除增加可观的电量外，还增加了百万千瓦的调峰能力，提高了电网的安全可靠性，而且也为其他水火电厂提高经济效益创造了良好条件，但在龙羊峡水电厂承担调峰任务方面也存在一些问题。本文详细介绍了龙羊峡水电厂调峰情况，并指出了存在的问题及改进意见。