甘肃电网AGC控制策略与实行CPS性能标准分析

电网自动发电控制系统AGC的任务是依据电网的实时信息及时合理地进行发电调整，将系统频率和联络线交换功率维持在计划值或额定值允许的偏差范围内，同时对电网负荷的波动做出最快的响应，保证电网安全、经济、优质的运行。在省调电网运行中如何做好AGC运行控制，并与网调AGC控制策略协调和配合，提高全网的AGC运行水平是我们面临的重要课题。结合甘肃电网AGC系统实际运行情况，分析了省网AGC基于联络线和频率偏差控制（TBC）模式下的省调自动发电控制策略及协调技术，并对AGC控制实行CPS性能标准进行了探讨。     

网省两级AGC机组协调调度的二层规划模型

现有关于网省两级自动发电控制(AGC)优化调度的研究未充分考虑网省调的上下级关系以及网/省调AGC机组的调频责任和调节特性。为此,根据中国电网网省调管理规程和控制性能标准(CPS)考核办法,提出网省两级AGC机组协调调度的二层规划模型。该模型以"网调分配调频任务、省调优化调节功率"为核心机制,上层网调模型主要负责省间AGC资源的协调,以全网AGC总调节费用最小为目标,考虑频率和联络线偏差等约束;下层省调模型负责省内AGC机组的协调,以本省调节费用最小为目标,考虑CPS指标等约束;上、下层模型通过各省调节功率分配和调节费用反馈实现互动。以含有5个省级控制区的网省两级电网为算例,考虑负荷小幅/大幅变动两个场景,通过对比所建模型和省级电网独立调度模型,验证了所建模型的有效性和适应性。     

江西电网AGC控制方案探析

首先介绍了江西电网省调AGC控制方式以及网间联络线的CPS控制情况,然后分析江西电网AGC控制模式,探讨网调直调机组如何参与省网负荷分配,网、省调机组AGC同时跟踪超短期负荷预测协调控制模式.     

新型控制性能评价方法及相应的自动发电控制模式

用北美控制性能标准(control performance standard,CPS)对中国区域电网的发电控制进行评价时,存在网调机组无法参与全网调频且省电网内调频资源不能合理利用的问题。在将调频行为分成短周期调频和长周期调频的基础上,提出适合中国实际情况的调度控制性能标准(dispatching control performance standard,DCPS)及与之相适应的自动发电控制(automatic generation control,AGC)控制模式。DCPS通过对2种周期调频行为分别评价,实现了省调机组和网调机组合理参与调频,并能满足联络线要求,且电网频率能快速恢复;在相应的AGC控制模式中通过不同类型机组分别承担不同周期调频任务来满足标准的评价要求。用DCPS对南方电网内各控制区24h电网控制情况进行验证性评价,证明了该评价标准的合理性和实用性。     

特高压互联电网联络线功率控制（一）AGC控制策略

结合中国1 000 kV特高压交流试验示范工程的实际情况,提出了一套完整的、适应特高压联络线功率控制的自动发电控制（AGC）控制策略。新的控制策略以各省级电网有功功率的就地平衡为基础,实现互联电网各网、省调控制区在紧急情况下的相互支援,在华北、华中电网及其各省级电网实施后取得了良好的控制效果。在此基础上,针对中国即将形成的华北、华中、华东特高压同步电网的特点,探讨各控制区的构成及相应的AGC控制策略。     

异步联网后AGC超调引起频率波动的问题分析

云南电网与南方主网异步联网运行后,先后多次出现了自动发电控制(automatic generation control,AGC)超调引起的电网频率波动现象。针对这种情况,分析了异步联网后云南电网AGC的配置,研究了AGC超调引起频率波动的机理,并对典型的频率波动实例进行分析,提出调整AGC的调频模式和比例–积分环节比例增益的措施。在云南电网中进行了试验,结果表明所提措施具有良好的可行性,可有效避免AGC超调引起的频率波动问题。     

自动发电控制在贵州电网中的应用

对贵州电网自动发电控制（AGC）的应用情况、主要设计方案和AGC的主要特点进行了分析，分别对贵州电网的东风水电厂、乌江水电厂、清镇火电厂采用的不同控制方式（微机调速器、计算机监控系统、分布式控制系统）中所采和的技术和控制特点进行比较，分析了AGC可能会给电网运行带来的问题，特别是水电厂的多机组态方式对AGC可调容量的影响和机组调节的安全性问题。介绍了防止省调侧AGC控制软件对发电机组的误调、过调而采取的措施。对省调侧的两种控制子模式即定联络线偏差控制模式（TLB）和定系统频率控制模式（CFR）进行了简单的分析。最后对贵州电网AGC的前景进行了展望。     

特高压联网下AGC协调控制策略仿真

针对特高压联络线上的功率波动特点,研究了新的自动发电控制(AGC)策略.首先,提出一种网省协调的AGC策略,该控制策略根据特高压联络线上的功率偏差大小自动调整网省机组出力.在该控制策略下,网调机组在联络线偏差较大时参与调整,而在偏差较小时提前将功率回吐.然后,提出一种在省调AGC容量不足时网调机组出力协助省调控制区调节区域功率平衡的补偿控制措施.最后,针对华中电网进行了数值仿真,仿真结果表明了文中所提出的控制策略的有效性.     

广东电网AGC运行需求与控制模式探讨

在广东电网规模日益扩大,与外部电网联系更加紧密,电网调峰、调频更艰难的情况下,研究大区域互联系统自动发电控制AGC(AutomaticGenerationControl)策略与技术,提高电网频率质量已是重要研究课题。结合广东电网的AGC系统运行需求进行了分析,介绍了AGC控制基本原理、过程和控制类型。详细讨论了广东电网恒定频率控制FFC(FlatFrequencyControl)、恒定联络线交换功率控制FTC(FlatTie鄄lineControl)、联络线和频率偏差控制TBC(Tie鄄lineload&frequencyBiasControl)三种控制模式,对可能存在的问题作了分析。     

基于特高压和超高压直流互联的送端电网AGC系统控制策略

采用基于特高压和超高压直流的电网异步联网方式对现有的自动发电控制(AGC)系统控制策略和电网频率控制的适应性问题逐步显现.为分析直流系统异步联网方式对电网AGC系统控制策略带来的影响,结合直流系统负荷的频率静态特性及其附加频率控制器的动态特性,分析了区域电网AGC对控制区设置、控制模式选择以及与直流附加频率控制器的适应性的影响,并对目前国内广泛应用的控制性能评价标准(CPS)控制策略适应性进行探讨.基于PSD-FDS平台进行直流系统与AGC的频率控制仿真验证和实际工程应用,结果表明基于特高压和超高压直流互联的送端电网AGC控制策略能够较好地适应异步互联电网,为异步联网方式下AGC系统控制策略制定和优化提供参考.     

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。     

华北、东北联网后华北电网自动发电控制(AGC)及其考核的实现

介绍了基于CC－2000平台的自动发电控制（AGC）的特点和华北、东北联网后华北电网AGC所采用的控制方式和控制策略。互联电网和跨大区电网的AGC采用联络线频率偏差控制方式和按北美可靠性委员会（NERC）CPS标准控制与考核是必然趋势。建议对互联电网和跨大区电网的AGC采用CPS标准控制与考核问题作深入研究。     

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。     

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。     

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.     

特高压联络线AGC控制策略模型

近年来,中国特高压输电工程的投运,对自动发电控制系统进行有效控制带来了新的挑战。数字仿真是进行系统分析的有效手段,但是,在全过程仿真程序中,还没有一种合适的特高压联络线控制策略模型。针对华北—华中互联电网的1 000 kV特高压交流联络线功率控制动态仿真问题,结合以联络线功率控制为目标的AGC控制性能评价标准——T标准,根据特高压联络线控制的要求和现场运行经验,借鉴CPS标准控制策略模型,根据特高压联络线的输送功率偏差与区域控制偏差ACE的乘积,以及乘积量在电网送端控制区和受端控制区的不同特点,提出了一种基于T标准的自动发电控制策略模型。在全过程动态仿真程序PSD-FDS中进行了模型开发实现。使用实际电网数据证明该模型的有效性,证实T标准策略的控制效果比CPS标准策略有所提高。     

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。