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。     

CPS标准下AGC机组动态优化调度的改进方法

现有关于AGC机组动态优化调度的研究尚未考虑CPS考核时的结算费用,且在求解精度和时间方面表现不佳。为此,本文提出从AGC动态优化调度模型和求解算法两个方面改进现有研究。计及CPS考核结算费用,构建AGC动态优化调度新模型;采用"先调后回,后调先回"的求解策略,预先处理复杂约束,同时,在进化规划算法中构造能够处理联络线功率偏差约束的局部调整策略,对越界个体选择性地修正。采用IEEE14节点系统和某省级实际系统两个算例验证了所提改进模型和算法的有效性。     

考虑污染物限排的初期电力市场动态优化调度

在有功调度中考虑火电机组污染物限排目标可有效限制发电生产对环境的不利影响,促进发电厂商自主采用新技术降低污染物排放.为此,研究了初期电力市场短期发电计划中计及污染物排放控制的动态有功优化调度问题,着重考虑不同机组的发电成本及排污成本具有较大差异的特点,建立多个计及排污因素的动态优化调度问题的数学模型,并提出改进算法.算例表明,该模型可以在有功动态优化调度中有效控制发电机组的污染物排放.     

电力系统综合节能的AGC与AVC协调控制策略

为了解决电力系统在有功无功采取解耦控制方式下,自动发电控制系统（AGC）与自动电压控制系统（AVC）均按照各自的方式、目标以及约束进行优化,缺乏协调控制的问题,采用AGC与AVC协调控制策略将有功和无功同时分层协调优化。控制策略将系统分为综合优化控制模型和预测控制模型2个模型：综合优化控制模型协调使用了AGC与AVC控制的目标函数以及相应的约束,优化后给出综合经济性最优的参考设定值,在预测控制模型中对超前AGC机组的有功调节指令与AVC分区内的可控发电机的电压调节指令进行协调优化．基于改进的超前AGC控制策略以及配合超前AGC的AVC控制策略,采用交叉迭代法对控制策略进行修正．最后在IEEE14节点系统作了有效的验证,协调优化效果明显。     

互联电网CPS调节指令动态最优分配Q–学习算法

控制性能标准(control performance standard,CPS)下互联电网调度端的自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令(简称CPS指令)到各类型AGC机组的动态优化分配是随机最优问题。将CPS指令分配的连续控制过程离散化,并可将其看作是一个离散时间马尔可夫决策过程,提出应用基于Q–学习的动态控制方法。根据优化目标的差异,设计不同的奖励函数,并将其引入到算法当中,有效结合水、火电机组的调节特性,并考虑水电机组的调节裕度,提高AGC系统调节能力。遗传算法和工程实用方法在标准两区域模型及南方电网模型的仿真研究显示,Q–学习有效提高了系统的适应性、鲁棒性和CPS考核合格率。     

基于OPF的互联电网AGC优化模型

提出了一种基于OPF的互联电网AGC优化模型。该模型在传统OPF模型的潮流安全约束基础上,考虑了发电机组和负荷的静态频率特性,增加了机组的爬坡速率约束、频率质量约束和互联断面的传输有功约束,同时以AGC机组的辅助调节费用最小为目标函数。所建模型扩展了OPF模型的应用范围,使其由发电计划的决策方法扩展为实时发电控制的决策方法,并避免了传统AGC策略的区域偏差和潮流安全约束的越限风险。采用预测-校正原对偶内点法求解所建模型,并通过对IEEE 39节点修正系统的仿真分析,验证了新模型的正确性和有效性。     

控制性能标准下考虑系统频率偏差特性的多时间尺度机组优化调度

针对风电并网后传统的2阶段调度中自动发电控制（automatic generation control,AGC）机组调节压力过大，普通多时间尺度调度中未考虑控制性能标准（control performance strandard,CPS）考核指标导致机组调节费用较高等问题，通过对电网实际频率数据分析发现系统频率偏差均值在较长时间尺度上正负变化具有规律性，提出CPS指标下考虑系统频率偏差特性的多时间尺度优化调度模型。最后通过Matlab算例仿真验证模型的有效性，结果表明：所提出的新调度模型通过预测未来较长时间尺度下系统频率偏差符号的正负，在日内、实时调度阶段的关键时刻减少了非AGC机组调节出力，相比现有模型可以使电网满足CPS考核标准的同时减轻AGC机组调节压力，节省综合运行成本。     

基于Pareto最优的电力系统有功 — 无功综合优化

针对纯粹依据能耗或成本指标进行发电调度的不合理性,以系统总发电成本最小和电网有功损耗最小为目标函数,建立了电力系统综合节能降耗的有功-无功协调优化模型。借助λ乘子把多目标优化问题转化为单目标优化问题,通过对Pareto最优前沿集上综合效益最优解的定义,求解λ乘子的最优值,同时还提出了λ的近似求解方法以及有网损率约束情况下λ值的求解方法,可以为协调系统总发电成本与电网有功损耗之间的矛盾、省级电力调度部门从传统发电调度模式转变为节能发电调度模式提供参考。通过IEEE 30和IEEE 57节点系统的算例分析表明了所建模型和算法的有效性。     

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.     

基于AGC的稳定断面潮流控制的设计与实现

随着云南电网的迅猛发展,断面稳定输送功率越限问题日益突出.传统的自动发电控制(AGC)在安排机组出力时只考虑机组的调节能力,未考虑整个系统的安全约束,在控制中易引起稳定断面的越限.文中提出将AGC与安全约束调度、灵敏度分析、超短期负荷预报有机结合,在AGC中实现稳定断面有功传输功率的控制,从而构成安全稳定闭环控制系统.在云南电网的实际工程应用表明,该方法可以有效地将稳定断面有功功率控制在允许范围内,保证电力系统的安全稳定运行.     

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。     

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。     

电网扰动控制标准及其应用

随着互联电网的发展，电网中扰动所造成的影响将由单个区域发展到相邻的互联区域，这对电网的安全稳定运行产生了严重威胁。由于扰动造成的电网连锁事故时有发生，扰动控制的重要性逐渐显现。北美电力可靠性协会(North American electric reliability council，NERC)提出的扰动控制标准(disturbance control standard，DCS)明确具体、可操作性强，为互联系统的安全稳定提供了一种有效的控制方法。文章介绍了NERC制定的DCS的发展历程，阐述了DCS的控制机理及其在国内外应用的情况，同时针对DCS做了相应的事例分析，并提出了基于DCS的电网扰动控制策略。     

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。     

电厂网控系统AGC的实现方案

介绍了在网控系统中配合调度中心实现自动发电控制(AGC)的几种方案;包括传统的硬接线方案及在综合自动化系统中的通信方案。分析了这些方案的优缺点,并提出了今后的发展前景,即通信方式必将替代硬接线方式,厂站端系统的功能越来越强,扮演着越来越重要的角色。     

火电厂电气监控系统接入DCS方式的分析

分析了火电厂电气监控系统（ECS）接入集散控制系统（DCS）的3种模式：硬接线、硬接线+通信、全通信，探讨了不同模式的优缺点和应用中存在的问题，认为硬接线+通信方式是目前火电厂ECS接入DCS的主流解决方案，大大提高了ECS的自动化水平，但目前在应用中还存在ECS与DCS的通信受限、ECS的电气维护和管理功能不十分完善等问题，通过技术的改进、参与各方的密切配合，相信这些问题会很好地得到解决，随着通信技术的日趋成熟和稳定，完全取消硬接线的全通信方式也一定会逐步得到推广。     

具有可调增益前移的自适应预估控制及其在电厂DCS中的应用

在分析模型参考自适应预估控制系统（ＭＲＡＰＣ）的基础上,提出了一种改进算法,通过将自适应结构中可调增益前移的办法克服原算法在自适应过程中存在滞后的问题。同时还给出了该改进算法的全局收敛性分析结果。这一算法已在大坝电厂３００ＭＷ机组的主汽温、再热汽温、燃烧及协调等主要控制系统中得到成功应用,取得了良好的控制效果。该应用首次在国内的分散控制系统中实现了自适应预估控制算法。     

热轧带钢轧机自动宽度控制(AWC)系统设计与实现

全面、系统地对带钢热连轧生产工艺过程中,带钢宽度控制的起因以及影响最终产品宽度的要素进行了介绍,并对当前流行的自动宽度控制系统的设计进行了总结,给出了控制系统原理图,可实现的程序框图及控制策略。应用结果表明,该方法能有效地控制产品宽度。     

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。     

Optimal design of a sliding mode AGC controller: Application to a nonlinear interconnected model

This paper presents a design of a sliding mode controller (SMC) with chattering reduction feature applied to interconnected automatic generation control (AGC). After formulating the design of SMC as an optimization problem, the proposed method utilizes the genetic algorithms (GA) to find the optimal feedback gains and switching vector values of the controller. In order to guarantee the enhancement of the system dynamical performance and a reduction in the SMC chattering, two objective functions were investigated in the optimization process. The tested two-interconnected AGC model incorporates nonlinearities in terms of generation rate constraint (GRC) and a limiter on the integral control value. Comparison with previous AGC methods reported in literature validates the significance of the proposed SMC design.