扰动控制性能评价标准在福建电网的应用

简要介绍了华东电网正在推行的控制性能标准(control performance standard，CPS)/扰动控制标准(disturbance control standard，DCS)，以及基于CPS/DCS的系统扰动控制性能评价及考核办法。提出在福建电网采用自动发电控制(automatic generation control，AGC)机组及非AGC机组按照正常速率或紧急速率自动调节，或采用人工调节相结合的DCS控制策略。建立了基于CPS/DCS的AGC控制策略中4个控制器之间的协调机制，并根据华东电网CPS/ DCS考核结果对各控制器的控制修正系数进行优化。在福建电网EMS系统中完成了DCS控制策略及AGC控制策略的功能开发，最后通过福建电网实际发生的扰动对该策略进行了验证。     

基于CPS统计特性的自适应自动发电控制策略

提出了基于CPS统计特性的自适应自动发电控制(AGC)策略,对自适应控制系统结构和CPS/DCS控制器的设计均进行了阐述,重点阐述了可随电网结构、运行方式和实际需要变化的自适应CPS控制参数调节规律。该自适应AGC策略的设计完全面向NARI所提出的控制性能标准(CPS)控制规律,解决了NARI控制规律中参数自动整定问题,并可快速、简便地在电网公司现有的AGC系统上升级实现。借鉴引用了以经济性和指标性为主的优化控制方法。研究表明,该自适应AGC策略可在保证CPS考核合格率的同时有效减轻发电厂的调节压力。     

基于现代内点理论的互联电网控制性能评价标准下的AGC控制策略

分析电力系统中现有电力系统自动发电控制(automatic generation control，AGC)策略的运行情况和存在问题。根据电力系统实际运行情况和控制性能评价标准(control performance standard，CPS)考核要求，提出基于现代内点理论的互联电网CPS标准下的AGC控制策略，建立相应的最优化数学模型，确定解算条件，导出含互补约束条件的非线性规划算法。大量的仿真实验和比较算例表明所提的AGC控制策略能有效地减少AGC机组的下令次数，大幅度提高CPS指标，保证电网频率质量和安全运行，降低电网调节成本，实现电网运行的精细化管理。该成果已在广西电网投入开环运行。     

互联电网CPS调节指令动态最优分配Q–学习算法

控制性能标准(control performance standard,CPS)下互联电网调度端的自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令(简称CPS指令)到各类型AGC机组的动态优化分配是随机最优问题。将CPS指令分配的连续控制过程离散化,并可将其看作是一个离散时间马尔可夫决策过程,提出应用基于Q–学习的动态控制方法。根据优化目标的差异,设计不同的奖励函数,并将其引入到算法当中,有效结合水、火电机组的调节特性,并考虑水电机组的调节裕度,提高AGC系统调节能力。遗传算法和工程实用方法在标准两区域模型及南方电网模型的仿真研究显示,Q–学习有效提高了系统的适应性、鲁棒性和CPS考核合格率。     

互联电网CPS标准下的自动发电控制策略

阐述了互联电网控制性能评价标准(CPS)下的自动发电控制(AGC)策略。提出了CPS调节功率分量这一新概念,并将其与比例分量和积分分量相结合,构成区域总调节功率。进一步根据区域控制偏差(ACE)和频率偏差的大小与方向,对区域总调节功率予以修正,以进一步提高CPS指标。最后提出了根据区域总调节功率而不是ACE来划分AGC控制区域的方法。这些控制策略有利于提高电网频率控制质量,体现了紧急情况下互联电网各AGC控制区之间的相互支援,在多个大电网的实际应用中取得了良好的效果。     

基于Q学习的互联电网动态最优CPS控制

控制性能标准(control performance standard，CPS)下互联电网自动发电控制(automatic generation control，AGC)系统是一个典型的不确定随机系统，应用基于马尔可夫决策过程(Markov decision process，MDP)理论的Q学习算法可有效地实现控制策略的在线学习和动态优化决策。将CPS值作为包含AGC的电力系统“环境”所给的“奖励”，依靠Q值函数与CPS控制动作形成的闭环反馈结构进行交互式学习，学习目标为使CPS动作从环境中获得的长期积累奖励值最大。提出一种实用的半监督群体预学习方法，解决了Q学习控制器在预学习试错阶段的系统镇定和快速收敛问题。仿真研究表明，引入基于Q学习的CPS控制可显著增强整个AGC系统的鲁棒性和适应性，有效提高了CPS的考核合格率。     

广东电网自动发电控制分区控制策略研究

针对传统的自动发电控制(automatic generation control,AGC)策略己不能满足电网运行控制要求的问题,结合广东电网实际运行情况,通过对电网内AGC机组调节特性、负荷变化特性的全面研究,提出了适应节能调度模式的广东电网AGC分区控制策略。该策略在保证电网各个稳定断面不越限的前提下,实现了AGC机组对电网负荷的有效跟踪调整,使高效节能机组尽可能多发电,提高了电网运行的经济性。     

控制性能标准下考虑系统频率偏差特性的多时间尺度机组优化调度

针对风电并网后传统的2阶段调度中自动发电控制（automatic generation control,AGC）机组调节压力过大，普通多时间尺度调度中未考虑控制性能标准（control performance strandard,CPS）考核指标导致机组调节费用较高等问题，通过对电网实际频率数据分析发现系统频率偏差均值在较长时间尺度上正负变化具有规律性，提出CPS指标下考虑系统频率偏差特性的多时间尺度优化调度模型。最后通过Matlab算例仿真验证模型的有效性，结果表明：所提出的新调度模型通过预测未来较长时间尺度下系统频率偏差符号的正负，在日内、实时调度阶段的关键时刻减少了非AGC机组调节出力，相比现有模型可以使电网满足CPS考核标准的同时减轻AGC机组调节压力，节省综合运行成本。     

控制策略标准在福建区域联络线控制与考核中的应用

从福建电网大机小网、负荷变化快的特点出发,以与华东电网互联的联络线安全运行和福建电网控制策略标准(CPS)考核效果最佳为目标,深入分析了联络线功率偏差控制(TBC)及CPS的具体内涵,研究分析了自动发电控制(AGC)的控制参数,以减少不必要的机组调节次数.并通过对各水、火电厂AGC机组调节特性和优化组合的试验,找出了目前福建电网AGC机组投运台数以1～3台为宜的结论,并根据区域联络线的运行经验,制定了电厂AGC机组的运行管理细则.最后对现在的AGC控制及参数设置等提出了建议.     

互联电网控制性能标准下自动发电控制策略的选择

正确选择互联电网控制性能标准(CPS)下的自动发电控制(AGC)策略不但能提高电网频率质量，而且能减少机组正常运行时的调节工作量。作者对比了A系列标准与CPS标准下的AGC调整幅度，从CPS规定出发，提出了两类针对CPS的AGC控制策略的基本形式，分析了不同控制策略之间的差异。     

满足互联电网CPS标准的AGC最小调节容量研究

分析了确定电力系统自动发电控制(automatic generation control，AGC)机组调节容量的主要因素，提出将AGC最小调节容量的获取转换为最小调节速率的获取。根据电力系统实际运行情况和控制性能评价标准(control performance standard，CPS)考核要求，建立基于现代内点理论的互联电网CPS标准下的AGC最小调节速率的数学模型，确定解算条件，导出含互补约束条件的非线性规划算法。该方法能够确定不同时段最优AGC机组调节容量，协调不同特性机组的运行，从而保证电力系统安全稳定经济运行，同时很好地兼顾电网运行的可靠性和市场运营的经济性。大量的仿真实验和比较算例表明所提方法的可行性和实用性。     

基于改进分层强化学习的CPS指令多目标动态优化分配算法

应用经典强化学习方法的控制性能标准(control performance standard,CPS)下自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令(CPS指令)由调度端至电网各台机组的分配过程不可避免出现维数灾难问题。提出应用分层强化学习的方法,将全网机组按调频时延做初次分类,CPS指令逐层分配形成任务分层结构。在分层Q学习算法层与层之间引入一个时变协调因子,改进的分层Q学习算法有效提高原算法收敛速度。奖励函数中设计不同的权值线性组合,展示保守及乐观控制下系统CPS控制水平和调节成本的变化关系。南方电网统计性仿真分析表明,改进分层Q学习算法较分层Q学习算法平均收敛时间缩短47％,在复杂随机扰动的环境中改进算法能有效提高系统CPS考核合格率,并降低调节成本约5％。     

互联电网AGC分层控制与CPS控制策略

通过分析网调和所辖各省调构成的中国互联电网的特点,提出了基于联络线和频率偏差控制(TBC)模式下的网省调自动发电控制(AGC)分层控制与协调技术;重点讨论了CPS考核标准下新的AGC控制策略。这些处理方法有利于提高电网频率控制质量,并体现在紧急情况下各AGC控制区域之间的相互支援,在多个网省调的实际应用中取得了良好的效果。     

CPS/DCS标准在大区互联电网AGC控制策略中的应用

比较了北美电力系统可靠性委员会(NERC)新旧两种控制性能评价标准CPC与CPS／DCS，提出了对现行AGC系统基于CPS／DCS标准的改造方案，建立了两区域互联电力系统的仿真模型，分析了新控制方式的控制性能效果，仿真结果表明该方法简单可行，为大区互联电网AGC达到CPS／DCS新标淮提供了一种有效控制方法。     

互联电网CPS下AGC控制参数的优化

提出了一种在互联电网控制性能标准(CPS)下现有自动发电控制(AGC)系统的控制参数优化方法.根据电网真实或假设的系统频率、负荷等运行数据,建立了基于现代内点理论的互联电网CPS下的AGC策略模型,进行求解,以优化结果反推出影响CPS指标和AGC系统性能、调节次数的比例系数、积分系数、CPS分量系数等关键参数,并进行仿真计算,结果表明该方法减少了AGC机组的下令次数,大幅度提高了CPS指标,保证了电网频率质量和安全运行,为调度、自动化专业优化调整AGC主站端的控制参数提供了理论依据和数学工具.该成果已用于广西电网.     

基于自适应粒子群优化算法的AGC机组调配研究

提出了一种基于自适应型粒子群优化算法（APSO）的自动发电控制（AGC）机组调配方案。该方案针对考虑机组调节容量、调节速率等约束条件的AGC机组调配的数学模型，提出了一种改进的APSO。介绍了算法的基本原理．分析了不同参数取值对算法收敛性的影响。算例表明，该方法不仅可以克服整数规划法可能得不到最优解的缺点，而且与遗传算法比较，具有收敛性好、收敛速度快的优点。