基于K-means聚类算法的火电机组两个细则考核分析

在"碳中和"总目标约束下,火电机组的利用小时数越来越低,在推进电力市场化进程中,辅助服务考核对发电厂运行影响甚大,其中,对发电厂自动发电控制(AGC),自动电压控制(AVC)和一次调频的投入率、调节等指标的考核标准进行了严格的规定。AGC调节性能指标不仅影响电网对电厂细则考核费用,而且还影响调频辅助服务相关的指标和市场份额,对电厂的经济性影响很大,治理好AGC调节性能指标,将对电厂提高经济性有直接的影响。针对电网对火电机组的考核信息发布滞后,考核结果不透明,电厂对自身考核原因不明确,缺乏有效分析手段等问题,提出了通过SIS实时在线数据,计算AGC调节性能指标,实时监测AGC调节性能指标,通过Knime数据分析平台利用K-means聚类算法对考核结果进行数据分析,根据影响机组调节特性的特点,对基于影响考核细则调节特性的关键参数工况划分,找到历史上AGC调节性能指标差的运行工况区间,辅助电厂快速定位和分析问题原因。算例选取了江苏某电厂600 MW机组,对该机组1个月的AGC调节性能考核数据进行了分析。在AGC投运率方面,计算结果与电网实际结果相同;在AGC调节精度方面,月均值和每日平均调节精度的计算结果与电网考核结果其误差在可控范畴之内,趋势相同;在实测中可以主要按照工况连续运行数据确定主要聚类参数,并根据省级调度模式,自动计算并储存每条AGC调节精度数据,并清洗和筛选有效数据提供聚类和分析;对聚类后考核结果分析,可得到机组考核快速定位和分析AGC调节性能相关影响因素和产生问题的原因。该方法能够有效挖掘出影响机组AGC调节性能的运行工况区域,帮助电厂调整运行和控制策略,减少电网考核补偿,提高电力市场竞争力。     

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。     

AGC机组辅助服务考核与补偿评估方法

为了客观公正地评价机组提供的自动发电控制(AGC)辅助服务,介绍了可用率、投运率、调节速率、调节精度、调节贡献量等确定性指标的相关概念与计算方法.在调节贡献量的计算方面,提出了综合界定法,该方法对AGC机组的每一次调节过程进行调节性能的评定,并对性能达标的调节进行AGC贡献量的计算,通过实测数据与性能评估法的比较,表明...     

兼顾水电机组调节性能和经济性的水电厂AGC策略

为了满足“两个细则”的要求以及充分调动水电厂提供调频辅助服务的积极性,对水电厂自动发电控制（AGC）策略中与调节性能关系密切的部分进行分析与设计,在保证机组安全性的前提下,通过对影响水电厂AGC的因素进行分析,引入与机组调节速率和调节精度相关的控制条件,在经济性目标的基础上加入参加AGC调节的机组数量最少的目标,建立水电厂AGC最优控制策略模型,确保水电厂机组AGC调节性能在电网考核合格的范围内,有效减少水电厂AGC的考核电量,保证水电厂AGC的调节品质并提高经济性。仿真结果验证了所提策略的有效性。     

基于两个细则的水电机组 AGC与一次调频优化设计

根据华中电网两个细则和一次调频技术管理规定,分析了隔河岩电厂一次调频和 AGC考核数据,优化了AGC负荷指令分配和调速器功率闭环调节逻辑,通过合理设定 LCU 流程有功调节 PID参数,并在调速器模型试验和一次调频试验中调整控制参数,最终完成计算机监控系统 AGC与调速器一次调频联合试验,验证了调速器一次调频功能正常,调节幅度、调节速率、调节精度均满足设计要求,电厂 AGC负荷指令与调速器一次调频协调控制性能良好,对其它同类型水电机组相关设计有一定参考意义。     

基于两个细则的水电机组AGC与一次调频优化设计

根据华中电网两个细则和一次调频技术管理规定,分析了隔河岩电厂一次调频和AGC考核数据,优化了AGC负荷指令分配和调速器功率闭环调节逻辑,通过合理设定LCU流程有功调节PID参数,并在调速器模型试验和一次调频试验中调整控制参数,最终完成计算机监控系统AGC与调速器一次调频联合试验,验证了调速器一次调频功能正常,调节幅度、调节速率、调节精度均满足设计要求,电厂AGC负荷指令与调速器一次调频协调控制性能良好,对其它同类型水电机组相关设计有一定参考意义。     

先进绝热压缩空气储能发电系统参与调频辅助服务控制优化方法

为实现先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）系统在宽负荷段参与AGC调频,且调节速率不超过《广东调频辅助服务市场交易规则》规定（避免产生考核电量）,提出一种多级分段设置PID控制器参数参与机组自动发电控制（AGC）调频的控制策略。通过APROS仿真平台分别对10 MW AA-CAES机组采用单套与3套PID控制器响应AGC控制指令进行仿真。结果表明:AA-CAES发电系统机组采用1套PID控制器在宽负荷段响应AGC控制指令,调频性能指标K1大于5,给储能电站增加考核电量而造成经济损失;机组采用3套不同参数PID控制器能够优化调频性能指标,使调频性能指标K1在要求范围内,从而避免产生考核电量,有效提高AA-CAES发电系统参与辅助调频服务的经济效益。     

AGC机组调节速率和精度的实时计算方法

调节速率和调节精度是自动发电控制(AGC)中考核AGC机组的两项重要指标,也是电力市场下AGC机组调配参考的依据.通过分析传统AGC软件机组响应测试方法存在的不足,提出了结合机组实际运行过程实时获取调节速率及精度的计算方法.在多个电网能量管理系统(EMS)中的实际应用证明该方法是切实可行和有效的.     

AGC机组调节效能定量评估与补偿方式研究

提出了对投入自动发电控制（AGC）运行的机组进行合理的调节性能定量评估与考核的方法,并据此对AGC机组的辅助服务经济补偿方式进行了探讨。提出了将AGC机组调节效能划分为3个效能系数;调节容量、调节速率和调节偏差。介绍了根据实时记录的AGC机组负荷指令曲线和实际发电曲线对此3个效能系数进行分析和定量计算的方法及实施途径。对安徽电网AGC机组调节效能进行定量评估的结果表明,此方法能够较为客观地反映AGC机组对系统的实际贡献,且可操作性强。对AGC机组调节效能评估、考核及经济补偿将进一步促进AGC机组性能的优化和提高投运积极性,对开展电力市场AGC辅助服务经营规则研究具有参考价值。     

AGC机组调节速率和精度的实时计算方法

调节速率和调节精度是自动发电控制（AGC）中考核AGC机组的两项重要指标，也是电力市场下AGC机组调配参考的依据。通过分析传统AGC软件机组响应测试方法存在的不足，提出了结合机组实际运行过程实时获取调节速率及精度的计算方法。在多个电网能量管理系统（EMS）中的实际应用证明该方法是切实可行和有效的。     

基于WAMS的AGC机组性能在线评估方法研究

提出了一种基于广域测量技术的AGC机组调节性能在线评估方法。首先提出了完整的AGC机组性能评估指标体系,将各类指标有效整合,从时间尺度和状态维度两个方面对AGC性能进行全面的评估。结合WAMS高采样率、高精度的数据特点,将AGC调节过程分成三段:快速控制段、考核控制段和超时控制段。不同的控制段采用不同的处理方法,从而有效减少计算量和存储量,满足在线快速评估的要求。该方法应用于湖南电网AGC在线评估系统,验证了该方法的正确性和有效性。     

水电站机组一次调频与AGC性能优化

阐述了水电站机组AGC与一次调频功能运行现状,并对4号机组进行试验分析,指出机组AGC与一次调频控制存在的配合缺陷,并对不匹配问题进行了优化改进.     

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。     

计及补偿效果的需求侧资源调频辅助服务市场机制研究

随着智能电网的发展,需求侧资源参与调频已成为可能,如何量化传统自动发电控制（automatic generation control,AGC）机组与需求侧资源对系统调频的贡献,鼓励需求侧资源参与调频市场是当下亟待解决的问题。在考虑了传统AGC机组和需求侧资源不同的调频性能以及需求侧资源对传统AGC机组替代效果的基础上,建立了电能-调频联合市场出清与补偿模型。基于IEEE 14节点系统数据进行实证分析,仿真结果表明该模型可以大幅度提升需求侧资源在市场中的中标概率与收益,减少系统对调频备用容量的需求和购买费用。     

电力系统调频控制相关的频率振荡问题

电网中多次出现不同于传统低频振荡的频率振荡问题,和调频控制过程强相关。基于一个三区域系统,采用特征值分析和时域仿真的方法,分析了系统中不同类型的振荡模式及其表现。除功角振荡模式外,系统中包含超低频的一次调频(PFR)模式和振荡频率更低的自动发电控制(AGC)模式。功角振荡模式下,机组转速和区域电网频率相对振荡,而PFR模式和AGC模式下电网频率整体振荡,是频率振荡模式的一个根本特征。根据分析结果,PFR模式下主要是PFR参与动作,而AGC模式下主要是AGC参与动作,并提出了根据不同变量参与因子辨别频率振荡模式并区分PFR模式和AGC模式的方法。分析结果初步厘清了不同类型频率振荡模式的表现和区别。     

AGC机组辅助服务确定性指标及应用

介绍了可用率、投运率、调节方向合格率、调节精度合格率、综合投运率等确定性指标,并用这些性能指标对AGC机组提供的辅助服务进行评价,给出了应用实例,对AGC主站控制策略的调整也提出了建议.     

自动发电控制机组在电网一次调频中的应用研究

随着机组自动发电控制功能的大量应用，如何利用自动发电控制机组参与电网的一次调频控制已变得越来越重要。本文讨论自动发电控制机组参与一次调频功能的投入条件、参数设置和实际应用。通过应用试验和分析，提出自动发电控制机组参与一次调频功能的优点。     

9F级燃气蒸汽联合循环机组参与电网自动发电控制的思考

介绍了燃气蒸汽联合循环机组的负荷控制特点及自动发电控制（AGC）的控制策略,以及机组在变负荷率下的AGC试验（包括AGC试投、升负荷、降负荷）。还介绍了燃气蒸汽联合循环机组参与电网AGC调节时存在的问题及改进设想。如燃气蒸汽联合循环机组投入AGC后,AGC负荷上限值要根据机组实际运行情况进行不断修正,才能真实反应机组运行的负荷上限。为了避免设置燃机最高可调负荷的盲目性和频繁性,确保大型燃气蒸汽联合循环机组经常处在效率高的“基本负荷”模式下运行发电,建议由省级电力调度交易中心通过RTU装置直接将基本负荷指令送到具体的燃气机组：同时分析燃气蒸汽联合循环机组在各种负荷控制模式下的一次调频特性。     

双轴燃气蒸汽联合循环机组协调控制策略研究

双轴燃气一蒸汽联合循环机组要实现良好的负荷响应速度和较好的调峰能力需要设计和投入整套机组负荷协调控制,完成对燃机和汽机所承担负荷的合理分配,完成对余热锅炉主汽压力的监视和控制,实现机组AGC和一次调频功能。针对上述需求,提出采用以基本比例为基础,引入PID算法进行辅助修正的负荷分配方案,完成对联合循环机组总功率的协调控制。AGC功能基于负荷分配回路,实现网调对联合循环机组总功率的直接控制。针对燃机负荷响应快速的特点,设计由燃机单一承担联合机组的一次调频任务。郑常庄电厂机组试验结果表明。本文提出的协调控制策略实现了双轴燃气-蒸汽联合循环机组的整体控制功能要求,满足整套联合循环机组快速升降负荷的需要。本控制策略逻辑清晰,可控性强,具有较强的通用性和实用性,能适用于多轴燃气-蒸汽联合循环机组的协调控制。