发电侧电力市场下的AGC容量确定与机组选择

现有自动发电控制（AGC）容量确定方法只考虑了安全性，因而造成计算结果偏大，而已有的优先顺序法只考虑用一种指标进行AGC机组选择。文中利用统计分析方法，通过考察发电机组AGC执行历史数据来确定不同AGC容量需求对应的概率；并在AGC运行费用中计入了因调节容量不足所造成的惩罚费用，将AGC运行费用最低点的概率所对应的AGC容量作为系统所需AGC调节容量。同时，提出了可考虑多种指标的改进型优先顺序法，该方法可综合考虑性能和价格两方面的因素。通过对某省实际电网的算例分析，验证了所提出的方法的可行性和实用性。     

用于AGC容量预测和机组选择的动态统一模型及方法

在电力市场环境下，作为一项重要的辅助服务，自动发电控制(AGC)对维持系统频率稳定、联络线交易具有重要作用。文中建立了AGC容量预测和机组选择的动态统一模型。首先从概率学角度，利用机组历史发电数据，并考虑短 期负荷预测等因素，初步确定系统所需的AGC调节容量， 然后利用层次分析法对AGC机组的报价、机组性能进行综 基金项目：北京市自然科学基金项目(9062008)。 Project Supported by Natural Science Foundation of Beijing (9062008)． 合评估排序；在一定AGC调节容量下，权衡AGC容量购 买费用和联络线处罚费率，最终建立兼顾系统运行安全性和 经济性的AGC容量预测和机组选择的动态统一模型；最后，通过算例验证了模型的有效性。     

计及辅助服务的发电市场日交易计划的研究

针对电能市场和辅助服务市场并存的发展趋势，提出一种同时考虑电能和AGC及旋转备用两项辅助服务的综合竞价模型。在模型及求解中考虑了机组调节速率、AGC、旋转备用和合同电量等多项约束条件，具体求解时分两步进行，先采用改进优先顺序法确定机组组合方案，然后采用网络流规划中的原始对偶法在入选机组中进行电能和辅助服务综合竞价，得出发电市场次日交易计划各时段各种服务的电价及分配方案。最后通过一个算例，将这种方法与独立竞价法所得的结果进行了比较，可以看出这种方法在完成各种服务竞价的同时，更能节省购电费用。     

含高比例风电系统随机备用调度研究

高比例风电并网对电力系统备用容量调节能力提出极大的挑战。为弥补风电场计划出力与实际出力之间的偏差，电力调度须额外预留上、下旋转备用容量。利用随机机会约束优化理论，计及违反安全约束风险，提出了一种考虑风电出力不确定性与自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组出力特性的日前随机备用调度模型。首先，基于马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chains Monte Carlo,MCMC)法生成风电出力场景，并利用违反机会约束的概率及置信参数自动确定所需生成场景数量。其次，全面考虑了AGC机组备用出力特性及运行约束，并将备用成本纳入目标函数，可同时得到常规机组最优出力计划与AGC机组备用容量的最优分配系数。最后，将所构造的随机备用调度模型等效为半定规划(semidefiniteprogramming,SDP)问题进行直接求解。通过IEEE 30节点系统进行算例分析，验证了所构造的随机备用调度模型的有效性。     

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。     

AGC调节死区的合理运用

结合盐锅峡水电厂实际情况，对机组在AGC控制调节下运行时开机台数计算方法的分析，找出盐锅峡电厂有不同容量机组参与AGC控制调节时出现多开机现象的原因，通过对AGC调节死区进行合理运用，解决了容量相差不太大的不同容量的机组参与AGC控制调节运行时多开机的问题，保证AGC控制机组在枯水时期负荷变动不太大的情况下，确定最佳开机台数，达到节水增效的目的。     

基于AHP的AGC竞价拍卖算法

美国加州电力辅助服务市场AGC的拍卖方式只考虑容量报价,忽略了其技术指标,这种方法存在一些缺憾。文中提出1种基于层次分析法AHP(AnalyticHierarchyProcess)综合评估AGC的新拍卖模式,综合评估AGC机组的容量报价、电量报价、调节速率和调节容量等因素,根据评估结果确定中标的AGC机组。算例对比AHP拍卖与美国加州拍卖AGC方式,说明了该算法不仅具有良好的经济性,而且激励发电商提供性能优良的AGC机组参与辅助服务,算法简单、实用。     

自动发电控制（AGC）服务调配应用研究

对电力市场环境下自动发电控制（AGC）服务调配方案进行了研究,结合重庆电网AGC服务管理实际提出了基于层次分析法（AHP）的AGC服务调配方案。该方法把AGC服务上、下调节分开,同时综合考虑了AGC服务调节性能、容量价格与电量价格及其在电网中的位置等因素,确保了方法的效能。通过算例比较分析表明,采用所提出的AGC服务调配方案,不但能够保证电力系统的安全性,而且还能够提高电力系统运行的经济性,较之单纯以某一性能或价格为依据的AGC服务调配更具优越性。     

区域新能源电力系统AGC调频容量实时评估方法

针对高比例可再生能源接入下电力系统惯量水平持续降低、弱频率调节能力会危及电网安全运行等问题，提出一种区域新能源电力系统自动发电控制AGC(automatic generation control)调频容量实时评估方法，以确定控制区的AGC调频能力分析需求。首先，依据AGC调频容量考核标准，梳理调频容量的主要影响因素，并获取调频容量、调频标准差与调频表现间的联系。其次，综合应用传统机组、负荷、新能源、联络线历史数据，基于极限学习机ELM(extreme learning machine)模型预测调频标准差，利用调频表现达标概率分布确定区域电力系统的调频容量。最后，以河北某电网为例进行AGC调频容量的评估，验证了所提方法 AGC调频容量更小，调频表现更优，具有更好的安全性和经济性。     

基于性价比的AGC服务优化方法

为促进AGC服务交易业务的发展,结合某电网AGC服务管理实际,分别对电量、AGC服务优先以及两者协调优化3种模式下的系统总费用情况进行了研究。在对AGC服务进行调配时以性价比为依据,把AGC服务的上下调节分开,基于层次分析法AHP综合考虑AGC服务调节性能、容量价格与电量价格及其在电网中的位置等因素,确保了方法的效能。算例表明,采用电量和AGC服务两者协调优化模式,不但能保证电力系统的安全性,而且能提高电力系统运行的经济性,较之单纯以电量或AGC服务优先更具优越性。     

电力市场下AGC机组调配的遗传算法

对电力市场下自动发电控制(AGC)机组的调配问题进行研究发现，现有利用整数规划的方法是基于机组AGC调节容量不变这一条件，因此所得到的结果可能不是最优解。提出了计及机组AGC调节容量变化的数学模型，对利用遗传算法求解这一非线性混合整数规划问题进行了探索。实际系统的算例表明，利用遗传算法可以克服现有利用整数规划方法所存在的问题。文中还对遗传算法参数的选取与调整进行了讨论。     

改善电厂调频性能的储能策略研究和容量配置

具有快速充放电特性的储能技术,作为一种新的调频方式已逐步进入多国的辅助服务市场,参与到传统机组的自动发电控制(AGC)中。基于华北地区的辅助服务补偿政策,提出了改善电厂调频性能的储能充放电策略和容量配置方法。首先,根据政策中AGC考核指标Kp值的定义,提出调节速率、调节精度、响应时间3项指标的计算方法,并制定出提升调节性能、降低响应时间的储能充放电策略。同时,为了延长储能的使用寿命,制定了电池荷电状态的越限回归策略。在分析储能各项成本和收益的基础上,建立了以净收益最大为目标函数的储能经济性模型。最后,通过具体算例,对使用该策略前后机组的AGC性能进行对比分析并采用差分进化算法计算出了机组配置储能的最优容量。结果表明,使用储能策略可以显著提升机组的Kp值,带来明显的调频收益。     

TBC方式下改善蒙西电网AGC控制性能的分析

分析了在定联络线及频率偏差模式控制(TBC)方式下,影响AGC控制性能的几种因素,包括频率波动、系统的备用容量与AGC的调节容量、AGC机组的调节速率等,针对这些影响因素,提出了相应的改进方法,为了进一步提高AGC整体运行水平,建议把超短期负荷预测和AGC控制相结合,可减少AGC机组的调节频率,优化AGC性能.     

计及联络线功率偏差处罚的AGC容量获取与调节策略

目前已经建立的一些省(直辖市)级电力市场，其所在的电力公司与属于同一大区的其他省(直辖市)的电力公司之间也通过联络线按计划交换一定的功率。在此背景下，针对仅发电侧开放的省(直辖市)电力市场，文中首先讨论了在需求不确定的情况下自动发电控制(AGC)的调节特性，提出了计及联络线偏差控制达不到要求导致被处罚的情况下AGC容量获取和调节的数学模型与求解方法。采用该模型可以确定最优的AGC调节容量和各台AGC机组的最优调度出力。最后通过一个简单的算例说明了该模型的基本特征。     

基于CPS统计信息自学习机理的AGC自适应控制

提出一种利用控制性能标准(control performance standard,CPS)的统计信息进行自动学习,从而为调度端自动发电控制(automatic generation control,AGC)的比例积分控制参数进行自动调整的自适应控制策略。CPS标准的提出一方面是为提高区域电网对整个电网频率的支援作用,另一方面其统计特性放宽对区域控制偏差控制的要求。该自适应控制策略充分利用CPS的统计特性,对电网结构、参数和运行方式具有良好的适应性,其自学习机制简单实用,易于在现有大多数电网调度AGC系统上实现。以广东电网为对象的实例研究显示,该AGC自适应控制可在保证CPS考核合格率的同时有效减轻发电厂的调节压力。     

基于激励因子的AGC机组辅助服务评估方法

对AGC机组辅助服务进行合理有效的评估不仅能够体现电力市场的公平,还能够激励AGC机组高效运行以及提升其调节性能。提出了一种AGC机组辅助服务的综合激励评估新方法,该方法在调节电量评估法的基础上,引入了机组调节容量激励因子和机组调节速率激励因子。实例分析结果表明:该方法不仅能够合理有效评估AGC机组辅助服务的贡献量,还能够促使AGC机组客观真实上报其调节性能,并激励机组调节性能的提高。该方法是合理有效的,且对AGC机组具有激励作用。     

考虑AGC指令随机特性的火-储混合电站二次调频研究

首先,对如何利用电池储能系统(battery energy storage system, BESS)提升火电机组的二次调频能力进行了研究。其次,基于实测自动发电控制(automatic generation control, AGC)指令,对AGC指令持续时间、间隔时间、调节速率与调节方向的概率特性进行了建模。AGC指令调节方向随机,BESS辅助火电机组二次调频时,将在充放电状态间频繁切换,快速耗尽电池循环寿命。为解决这一问题,将BESS分组接入调频电厂,运行中两组BESS处于不同充放电状态,分别用于响应AGC升指令与降指令,一旦任意一组BESS满充或满放,立即同时切换两组BESS的充、放电状态。然后,采用序贯蒙特卡洛模拟(sequential monte carlo simulation, SMCS)方法对火-储混合电站典型日的运行状况进行了模拟,并在此基础上评估二次调频性能、估算BESS循环寿命损耗。最后,基于某实际调频电厂的仿真实验表明：BESS可显著增加调频机组的二次调频性能,且所提策略能有效减少BESS循环寿命损耗。     

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.     

适应辅助服务市场化的自动发电控制调频容量实时计算方法

针对辅助服务市场化后自动发电控制(AGC)调频容量计算必须满足实时精细化的要求,从省级电网发用电平衡出发,通过分析影响调频容量需求的各种因素,提出了综合考虑负荷、新能源功率波动、联络线交换计划、机组发电计划及相关性能评价标准的AGC调频容量实时计算方法,并以华北某电网为例进行了算例分析,计算出该电网所需的AGC调频容量与电网实际运行情况相吻合,结果验证了该方法的有效性。