海南电网AGC超前控制

为了改善海南电网自动发电控制(automatic generation control,AGC),充分发挥火电机组调节性能,基于超短期负荷预测原理建立了海南电网AGC超前控制模型。利用该模型和线性外推法可以预测未来一段时间内每隔5 min的系统负荷,并根据预测自动调整机组发电计划。在两个电厂的火电机组试验结果表明,所提出的AGC超前控制可以改善海南电网的调节质量。     

基于模糊控制的电池储能系统辅助AGC调频方法

针对AGC控制中火电机组响应时滞长、机组爬坡速率低的问题,提出了一种基于模糊控制策略的电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)辅助AGC调频方法。该方法以区域控制偏差(Area Control Error,ACE)及其变化率作为模糊控制器的输入量,BESS的参考功率变化量作为输出量,根据系统的运行状态调节BESS输出功率,辅助火电机组改善电网的动态调频性能。基于Matlab/Simulink平台的仿真结果表明,BESS能够迅速响应负荷扰动,减小了系统频率偏差和联络线功率偏差,降低了系统的超调作用,有助于提高电网AGC调频能力和增强系统的稳定性。     

多时间尺度协调的区域控制偏差超前控制方法

根据机组响应控制指令时间长短不同,提出一种多时间尺度协调的区域控制偏差(area control error,ACE)超前控制方法。首先分析了现有ACE超前控制方法的不足,给出目标时刻控制区理想总发电的预测模型;然后分析了计划机组计划与执行的关系,提出计划机组出力偏差的预估方法;进而综合考虑总发电、计划机组发电和自动发电控制(auto generation control,AGC)机组的希望运行点,计算出目标时刻协调AGC机组的希望总出力;最后,通过一个优化模型把协调AGC机组的希望总出力分配到各协调AGC机组上。文章所提方法已在四川电网投入现场试运行,结果证明了该方法的可行性。     

预测控制技术在超临界机组AGC控制中的应用

针对火电机组自动发电量控制(Automatic Generation Control,AGC)控制和一次调频不能满足电网要求,主汽压力控制不稳、给水控制与燃料调节不匹配及系统不能很好适应煤种变化等问题,通过应用基于预测控制技术的先进AGC控制,对机组自动调节系统进行合理的逻辑优化调整试验,验证先进系统的现场应用效果。在保证机组运行稳定的基础上避免出现锅炉受热面超温现象,确保各主要自动调节系统调节品质达到电力行业标准要求,同时满足电网对机组AGC的考核需要,对发电企业的稳定、经济运行具有重大意义。     

330MW火电机组AGC控制应用实例与分析

火电机组AGC(Auto Generator Control自动发电控制)是发电机组热工自动化系统与电网调度自动系统间的一个控制接口(如图1)。     

协调控制系统快速响应AGC指令的设计新方法及其工程应用

自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)是当代电网自动控制的一项基本要求.目前参与AGC控制的火电机组存在响应速度慢等问题,使电网AGC的控制效果较差.姚孟发电有限责任公司的1号和2号300MW本生直流炉式单元机组采用了增量型状态观测器与传统PID控制相结合的协调控制方案,并采用了文章给出的AGC与CCS的接口控制逻辑,使协调控制系统中的预给煤运算等功能在AGC方式下能得以实现,从而使机组能快速响应AGC负荷指令.两台机组AGC联调试验实时趋势曲线证明了这一点.     

基于SOC预测的火储联合调频控制策略

随着常规火电机组和储能系统联合参与调频在电力系统中取得规模化应用,储能系统和火电机组联合调频控制策略成为二次调频的关键问题。基于两阶段储能荷电状态(state of charge, SOC)实时预测方法,对调频系统完成跟踪自动发电控制(automatic generation control, AGC)指令后的荷电状态进行主动预测;参考预测所得SOC数据和AGC指令,得到兼顾系统调频能力及储能SOC状态的联合前馈控制指令,确定火电机组和储能系统不同状态下的出力目标,实现储能和火电机组对AGC指令跟踪的互补协调运行。同时,在储能系统内部引入基于荷电状态的储能单体均衡策略,优化储能系统SOC一致性,提升储能系统整体动作深度。在MATLAB/Simulink中构建联合调频典型场景,对所提控制策略进行仿真验证。结果表明,所提控制策略在优化AGC指令跟踪效果、提升系统综合调频指标及改善储能单体SOC状态等方面具有显著优势。     

CPS标准下的AGC机组辅助服务定量评估

提出一种基于CPS标准的自动发电控制(AGC)机组考核方法,该方法利用控制区总发电功率与计划出力之差及频率误差的相关系数作为控制区自动发电控制性能指标,并以系统频率误差与ACE乘积为标准,构成控制区AGC总任务描述.同时,根据各AGC机组指令分配系数分解总任务,构成各电厂AGC考核指标.通过在四川电网EMS系统的应用,证明该方法的可行性.     

自动发电控制的实现技术及其发展

结合当今电力系统中电网和火电厂自动发电控制(AGC)的实现技术，在介绍电网AGC技术的实现与发展、AGC实施中的NERC新标准CPS及火电厂实施AGC控制方案的基础上，结合我国大型火电机组投入AGC现状，分析电网和电厂间相互联系的控制信息。并指出火电机组在AGC系统中的串级慢速内回路作用，提出互联电网实现。AGC控制有关电网和电厂方面的一些建议。     

基于超短期负荷预测的Non-AGC与AGC协调控制策略研究

为了消纳大规模新能源并网给系统带来的随机性和波动性,针对Non-AGC机组与AGC机组调节速率的不同,给出Non-AGC与AGC协调控制策略。利用超短期负荷预测提前为Non-AGC机组制定发电计划,达到用Non-AGC分担AGC调解压力的目的。利用"波动窗"算法给出Non-AGC机组调节速率与调节时间的计算方法;利用CPS标准制定AGC机组调节策略,并考核AGC机组调节性能。利用该协调控制策略模拟山东电网运行情况并和现有调度模式在AGC调节容量、频率控制、ACE、CPS指标等方面进行对比分析,结果表明,基于超短期负荷预测的Non-AGC与AGC协调控制策略是实用、有效的,既能维持良好电能质量又能消纳新能源并网的波动性。     

水火电机组AGC的协调优化控制策略

随着广西电网规模的持续扩大,AGC(自动发电控制)调节容量不足、调节精度不够的问题开始凸显,在丰水期该问题显得尤为突出。根据广西电网水火电AGC容量的比例以及调节性能,提出水火电协调优化控制的策略。按发电类型分为水电组和火电组,采用优先级的方式,根据相应的比例分别承担ARR(区域调节需求),同时类型组内的控制组也采用以可调容量裕度为基准的优先级方式。通过规避水电AGC振动区和火电AGC启停磨(泵)的闭锁出力,进一步优化AGC调节性能。试运行的结果证明:水火电协调优化控制策略初步达到预期目标。     

CPS考核标准下河南电网AGC控制策略

针对华中电网即将实施的省际联络线电力电量CPS考核细则,结合河南电网AGC实际情况,对河南电网现有A1/A2考核标准下的AGC控制策略进行修正,并在改进的基础上扩充功能使其满足CPS考核准则。首先提出了适应CPS考核标准的AGC控制目标,并将控制策略细分为水火电ACE分解比例策略、以日前计划机组为基础的动态平衡AGC控制策略及火电AGC编组策略三部分。自从这些控制策略实施以来,大大改善了河南电网AGC调节品质,提高了河南电网频率品质,减少了联络线责任考核电量。     

利用超短期负荷预报实现AGC的超前控制

将超短期负荷预报（SSTLF）用于电力系统自动发电控制（AGC）,让机组出力随时与系统负荷的变化同步,实现了AGC的超前控制,使AGC具有了预见的能力。提出了2种算法：一种是将负荷预报分量作为调节功率处理;另一种是将负荷预报分量作为基本功率处理。这主要取决于AGC控制区域的具体情况。该方法在广东省电网EMS中的实际应用证明是切实可行和有效的。     

基于灵敏度分析的储能电池参与二次调频控制策略

针对储能电池参与电网二次调频,基于灵敏度分析,提出了一种综合区域控制误差(ACE)信号分配模式和传统的区域控制需求(ARR)信号分配模式优点的控制策略。首先,针对ACE和ARR信号分配模式,在复频域中利用灵敏度原理分析含储能电池参与二次调频的区域电网频率特性,据此提出确定储能电池动作时机及调节模式的方法;计及时域中储能电池的能量限制和传统电源的爬坡速率限制,依据动态调频容量指标,提出确定储能电池动作深度的方法;最后形成考虑动作时机与深度的储能电池控制策略,并给出相应的实现流程。结合实际电网的阶跃扰动工况进行仿真证明,结果表明该策略不仅能较大程度地改善电网调频以及储能电池运行的性能,而且充分利用各调频电源的技术优势。     

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。     

贵州电网AGC安全约束控制策略的研究与实现

随着“西电东送”、“黔电送粤”战略的实施,贵州电网进入了一个飞速发展的时期。外送电和省内负荷增加,发电出力、负荷分布的不均衡,以及电网建设的相对滞后,造成了电网部分断面在某些运行方式下接近或超过安全约束的情况,给电网运行带来了一定风险,利用发电厂AGC来帮助调度员进行潮流的合理控制,对保证电网的安全、稳定、优质运行十分必要。从控制策略、控制算法、数据结构和人机界面等方面讨论了AGC对网架断面潮流控制的实际问题,提出了兼顾ACE的具体控制策略(包括预防控制策略和校正控制策略)和实现方案,并通过实例对方案进行了验证。     

基于电气剖分信息的风电系统有功调度与控制

针对风速的随机性和间歇性对电力系统调度与控制带来的困难，提出一种风电系统有功调度的二层结构调控策略，即在在线调度周期内，借助系统内常规发电机组的配合对预调度周期内的发电计划进行再校正以及在自动控制时间级内通过与风电机组紧密关联的自动发电控制(automation generation control，AGC)机组的实时偏差调控对在线调度计划外的功率波动进行调整的策略。利用与风电机组、相关非风电机组及其供电负荷等有关的网络源流路径电气剖分信息，计算非风电机组参与发电计划再校正的功率调整因子及参与风电实时功率波动控制的关联AGC机组之间的负荷分配因子。算例表明，二层结构的调控策略可以有效跟踪风电与负荷功率的波动或预测偏差，从而提高整个系统的运行质量。     

关于优化京津唐电网AGC控制策略的探索

总结了京津唐电网AGC控制策略优化工作的成果和生产经验。简要介绍了A1／A2标准,总结了京津唐电网AGC存在的问题,提出了ACE平稳度的概念。根据实际生产情况,结合ACE参数、发电机组AGC模式、特高压联络线等各方面,提出了适用于京津唐电网的实用AGC控制策略。     

特高压直流送端孤岛系统频率稳定控制

特高压直流与大型水电机组配套电源采用送端孤岛运行方式,能有效消除由直流闭锁引起的潮流大范围转移、系统暂态功角失稳问题。但是,送端孤岛系统的频率稳定性是决定系统能否运行的关键因素之一。结合南方电网楚穗、普侨特高压直流孤岛的调试情况,研究了水电站与特高压直流送端孤岛系统超低频振荡的机理,提出了频率稳定控制策略;阐述了直流甩负荷导致部分机组调相运行的机理。机网协调控制RTDS试验平台的仿真结果以及特高压直流孤岛系统的现场调试结果表明了所提控制策略的有效性。