单元机组控制策略对电网频率影响分析

探讨发电厂侧单元机组一次调频、OPC参数设置对孤网运行时电网频率稳定性的影响。通过对一起铝电网孤网运行时因低频造成的垮网事故进行分析,发现事故原因与单元机组一次调频限值设置不当,OPC控制策略设置考虑不周全等因素有关,并提出了改善措施。对单元机组一次调频、OPC控制策略等进行改善后,可有效提高孤网运行时电网频率稳定性。     

大型火电机组一次调频控制策略的优化

通过对某电网负荷侧的事故分析,指出网内火电机组一次调频性能较差,并对珠海金湾发电有限公司2台600 MW火电机组一次调频控制策略进行了优化.机组一次调频控制优化前后测试表明,该控制策略大大提高了机组一次调频的响应速度和持久响应能力,进而增强了电网运行的稳定性和安全性.     

计及网络约束的源-荷协同频率控制策略

具有能量存储特性的负荷可以响应频率波动,为系统提供备用容量。为了充分利用负荷侧备用资源,提出了一种计及网络安全性约束的源-荷协同频率控制策略。对负荷实施分散式控制,根据频率测量信号调整设定参数,改变其功率需求。采集负荷的运行状态信息,采用ARMAX模型辨识负荷群聚合功率需求变化,输入到基于模型预测控制方法的二次调频控制器,获得各调频机组的控制信号。频率控制在满足发电和负荷功率总量平衡的基础上,需要计及网络约束,量化分析负荷控制对支路功率的影响,辨别出对系统安全性不利的负荷节点,避免其参与频率控制。对新英格兰10机39节点系统进行了仿真,结果验证了计及网络约束的源-荷协同频率控制策略的有效性。     

薄弱电网频率稳定性控制策略研究及应用

孤网运行是电力系统极端情况下的特殊运行方式,也是薄弱电网的一种表现形式。主力发电机组在孤网中所占的比重较大,自平衡能力较差,同样的功率不平衡会引起较大幅度的频率波动,严重时造成机组超速停机,导致电网失电,因此研究提高孤网运行稳定性的控制策略具有特别重要的意义。从薄弱电网运行的特点出发,分析了其运行的不稳定性,较全面地梳理了一次调频、二次调频、快速降负荷和OPC等提高孤网运行稳定性的控制策略,并结合国外某孤网出现的不稳定情况,制定了提高孤网稳定性的控制策略。实际应用表明,该控制策略在电网异常振荡时可使电网在较短时间内实现供需平衡,达到稳定电网频率的目的。     

基于模型预测控制的电解铝负荷参与电网频率稳定控制策略

新型电力系统“双高”运行特性给电网频率稳定控制带来严峻挑战,电解铝负荷属于温控负荷,具备功率可调容量大、热惯量大及调节时间快等特性,是一种较好的调频资源。为此,提出了一种基于模型预测控制(model predictive control, MPC)的电解铝负荷参与电网频率稳定控制策略。首先,对电解铝负荷进行了精确建模,为电解铝负荷参与频率控制奠定基础;其次,计及发电机速率限制和负荷调节深度约束,提出了模型预测频率响应模型;最后,基于模型预测控制策略,在考虑不同电解铝可调容量参与系统调频中进行仿真分析。仿真结果表明,电解铝负荷可以提升系统抗扰动能力。所提MPC策略具有良好的控制效果,表现出较强的鲁棒性,能够有效缩短调频时间,提升系统调频的动态性能。     

汽轮机调频方式对一次调频性能的影响

电网负荷的供需失衡引起电网频率变化时，电网中并列运行已投入一次调频的机组，将自动参加一次调频，承担一定负荷变化，以减少电网频率改变，维护电网稳定运行。各机组选择不同的调频方案和不同的运行方式，对机组的调频性能有一定的影响，以125MW汽包锅炉机组为例进行分析。     

含自备电厂的钢铁企业孤网频率稳定控制策略

介绍了钢铁企业供电系统的结构特性,建立了自备电厂火电机组调速系统模型和负荷模型,其中负荷模型分为常规负荷模型和冲击负荷模型。针对孤网运行方式,提出了一种自适应频率稳定控制策略：实时监测系统运行状态和频率,并根据频率范围采取相应的控制措施。通过对自备电厂一次调频参数、二次调频控制等方面的研究,改善了孤网系统应对冲击负荷等小扰动的调节能力;通过实施可靠的就地低频减载（under frequency load shedding,UFLS）控制,可有效应对发生大扰动导致频率严重下降的紧急情况。仿真结果显示,所提出的控制策略能够保证孤网系统频率的稳定性。     

应用控制策略提升一次调频负荷反应速度的研究

以风电光伏为主的新能源和外电入鲁在山东电网占比不断地增加,对电网安全稳定运行带来了严峻考验,主管部门对省内并网机组一次调频动态性能提出了严格的要求,而承担调频、调峰主力的火电机组面临更为严厉的考核,特别是在冬季供热季以保民生供暖为主,导致调频性能合格率整体偏低。为此提出一种基于机组安全稳定运行,在大抽汽流量条件下能快速提升一次调频负荷补偿速度的控制方法。通过对比历史数据和曲线变化分析不同的压力、负荷条件下机组运行特性,制定针对性控制方案和策略,采用模拟仿真与火电机组运行试验相结合的手段,最终实现提升一次调频负荷反应速度的目标。该控制策略在德州700 MW机组大抽汽流量下得到成功应用,通过调节频率偏差一次调频补偿负荷,提高快速响应能力,满足了山东电网“两个细则”考核要求,达到预期效果,可在北方供热机组进行全面推广。     

机组一次调频特性在线监测方法

针对中国东部发达地区外来输电线路故障造成电网频率振荡的安全风险,分析网源之间自动发电控制架构,提出一种机组一次调频特性在线监测方法。基于混合能量管理系统,设计一次调频在线监测的原理图;由工程实践出发,采用不同的评价指标衡量调频效果;结合某超超临界机组性能及分时技术,建立机组侧一次调频在线监测的控制策略。试验结果表明,在线监测系统功能良好,将事故分析改为事先监督,且一次调频评价参数满足调度规程。     

火电燃煤机组大频差一次调频性能研究与优化实施

通过对两起电网直流故障事件的分析,发现火电燃煤机组一次调频动态响应特性普遍不佳,电网大频差与中小频差特性完全不同。在对电网大频差模型辨识的基础上,优化机组一次调频控制策略,实施大频差试验,分析梳理试验结果,评估机组各工况点风险,对火电燃煤机组大频差一次调频性能进行全面客观评价,借此在确保机组安全运行前提下,有效提升一次调频性能,最终达到网源双赢的目的。     

关于CPS应用的学术讨论

由《CPS及其考核在北美与国内的应用比较》一文,引出对于频率考核和频率控制性能评价的时段、频率考核方法以及提高CPS1分值的方法和结论等方面的学术讨论。同时,指出在对频率控制方法作出调整时,应结合当前中国电网的实际情况仔细研究,审慎修改。     

关于华东电网实行SCPS的探讨

华东电网引入北美电力可靠性委员会（NERC）的控制性能标准（CPS）起到了改善系统频率控制性能的作用,但现行的控制标准中并未对发电机组自动发电控制（AGC）性能予以约束。文中介绍了NERC推行的发电机组评价标准——服务提供者控制性能指标（SCPS）,分析了该指标的特点,探讨了华东电网实行SCPS的可行性。该指标的推行将有助于统一华东电网内发电机对于电网频率控制贡献度的评价标准,提高各发电机组改善电网频率控制性能的积极性,改善华东电网的频率质量及系统的频率控制特性。     

电力市场中配电网的空调群调控策略

为了减少电力市场下售电公司的实际执行与交易结果的考核偏差,提出一种基于变频空调负荷模型的直接控制策略来跟踪馈线负荷计划值。该策略利用离散傅里叶变换和比例—积分(PI)控制求出变频空调群的调度需求量,通过改变变频空调温度设定值来实现调度需求。仿真结果表明,该策略以较低的动作次数和温度变化度便能实现馈线首端实际负荷对计划负荷曲线的跟踪,降低售电公司的考核电量,不仅改善了配电网功率平衡问题,同时也提高了售电公司的收益。     

考虑电网技术水平的频率偏差系数设定方式分析

自动发电控制（AGC）中的频率偏差系数通常有时变和固定2种设定方式。文中通过理论分析和模型仿真,提出在现有的电网技术条件下,采用时变或固定频率偏差系数对频率和联络线功率的控制效果影响很小;在各区备用容量和联络线可用传输能力充足的情况下,只要系统总频率偏差系数固定,按不同比例分配各区频率偏差系数并不影响频率质量。进而根据系统当前的技术水平及日后发展趋势,以公平分配区域二次调频责任为原则,有针对性地对设置区域频率偏差系数给出合理化建议。     

发电机组参与电网一次调频的特性研究

一次调频是确保电力系统频率稳定的主要途径之一,但目前采用DEH(数字式电液)控制系统的发电机组,通过调节系统设置较大的调频死区,切除一次调频的控制作用,大大降低了一次调频在突发性事故中稳定电网频率的作用。为研究发电机组参与电网一次调频的特性,建立了3区域互联系统的数学模型,并通过仿真试验,分析研究了不同的调频死区参数设置条件下,电网稳定所需要的一次调频容量,确定电网负荷扰动大小与机组调频容量之间的关系,对于指导电网中发电机组调节系统的参数设置和调整以及电网一次调频容量的确定具有重要的指导意义。     

含规模化风电场/群的互联电网负荷频率广域分散预测控制

由于风电输出功率具有较强的随机性,规模化风电场/群的并网对互联电网负荷频率控制提出了更高的要求。在分析单一风电机组及规模化风电场有功输出特点的基础上,建立计及风电场/群有功输出的互联电网负荷频率控制模型。以广域相量测量系统为技术平台,建立基于模型预测控制的含规模化风电场/群互联电网的负荷频率分散预测控制模型。以典型双区域负荷频率控制模型为例,考虑不同风电渗透率情况。仿真研究结果表明,所提基于模型预测控制的负荷频率分散控制模型不但能够有效地跟踪风电输出功率的随机波动,维持系统频率及区域间交换功率在较小的范围内变化,并且控制效果明显优于常规PI型负荷频率控制器。     

自动发电控制研究综述

随着能源危机和环境污染的问题越来越严重,以风电和光伏为代表的可再生能源被大规模地开发利用,电力系统运行稳定性也成为了国内外广泛关注的问题之一。本文首先阐述了自动发电控制(Automatic Generation Control, AGC)的控制原理和控制模式,接着讨论了负荷频率控制(Load Frequency Control, LFC)和经济调度控制(Economic Dispatch Control, EDC)策略的研究现状,通过分析各类方法的优缺点,指出了目前AGC研究存在的一些问题。针对这些问题,进一步阐述了动态AGC控制策略的研究情况,最后对未来AGC领域的发展方向进行了讨论。     

基于多代理技术的低频低压减负荷控制

随着互联大电网的电压、频率稳定问题日益复杂,其分析和控制应进一步在全局范围内协调考虑.传统的低频低压减负荷控制方法,对分散安装在各地的控制装置缺乏协调,不利于实现系统整体控制的实时协调和优化,文中提出一种基于多代理技术实现多个就地减负荷控制装置协调动作的新方法.其核心思想是基于节点电压频率动态的空间分布特性,并计及当前...     

南方电网调频模式研究

在目前南方电网采用的区域控制标准(CPS)及相应的自动发电控制(AGC)策略的调频模式下,存在两个问题有待改进:一是总调直调机组不能有效地参与调频;二是各省机组调频责任严重分布不均。鉴此,提出了解决问题方案:按调频任务划分为短周期的和长周期两类,并分别建立新的机组控制评价方法和相应的AGC策略。仿真证明,所提出的调频模式是有效的。     

考虑负荷频率刚性特征的一种新型低频减载实现方案

电力负荷的多样性及组合的复杂性决定了难以用微观的具体模型去描述其特征,但是事物的特征一般却可宏观定性描述.提出了一种基于负荷宏观频率刚性的新型低频减载实现方案.该策略在负荷频率调节效应检测的基础上辨识出负荷的频率刚性大小,并基于此实现低频减载的策略优化.在系统出现功率缺额、频率持续降低时,应优先切除频率调节效应系数小、频率刚性强的负荷,而保留频率调节效应系数大的负荷.如此,在频率继续下降时,通过负荷自身的频率调节效应,可减少从系统吸收的功率;而在频率恢复阶段,频率在不断上升恢复时,优先减载频率调节效应系数大、频率刚性弱的负荷,而保留频率调节效应系数小的负荷.通过此减载方案可尽可能减少负荷的损失,同时充分利用负荷的频率凋节效应实现系统频率的恢复,尽可能防止系统频率崩溃的发生.