含风电的交直流互联电网AGC两级分层模型预测控制

随着大规模风电接入交直流互联电网,传统的自动发电控制(AGC)方法难以有效地抑制风功率波动带来的频率稳定问题。为此,提出基于两级分层模型预测的AGC策略。该两级分层控制方法在下层对多个区域电网采用分散式模型预测控制;在上层对下层分散的控制器采用动态协调控制方式。以含多电源的两区域交直流互联电网AGC模型为例,仿真结果表明:与集中式模型预测控制和分散式模型预测控制方法相比,文中所提控制策略不仅对频率和联络线功率等具有良好的控制效果,还兼具高可靠性。     

新能源场站调度管理优化分析

针对风电、光伏等新能源大规模接入电网加大发电侧不确定性的问题,根据风电、光伏发电原理和特点,利用风电、光伏出力预测系统及天气预报信息,优化新能源场站的设备计划检修、设备临时检修、事故处理调度管理工作流程。实例分析结果表明,新能源场站调度管理工作流程优化后,缩短了各种因素造成的新能源场站少发、停发电时间,增加了新能源场站的发电量,节能减排成效显著。     

基于源-荷互动的大规模风电消纳协调控制策略

近年来,中国风电发展逐渐形成了逆向分布、密集发电、集中并网的电源格局,传统电网调度控制方式难以有效解决大规模间歇式风电出力波动,风电的消纳送出受到了严重的制约。在研究不同时间尺度下风功率波动特性的基础上,通过分析常规电源和高载能负荷在调节风电波动上的互补关系,提出一种源荷互动两级协调控制策略。一级协调控制根据日前风电功率预测情况,以风电消纳能力最大为目标,通过常规电源和高载能负荷在调节容量上的优化配置,提高风电消纳水平;二级协调控制针对风电功率实时波动情况,以风电实时出力与计划出力的偏差最小为目标,通过常规电源和高载能负荷的协调控制,平抑风电波动,提高大规模风电消纳水平。通过对甘肃电网的仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。     

基于电气剖分信息的风电系统有功调度与控制

针对风速的随机性和间歇性对电力系统调度与控制带来的困难,提出一种风电系统有功调度的二层结构调控策略,即在在线调度周期内,借助系统内常规发电机组的配合对预调度周期内的发电计划进行再校正以及在自动控制时间级内通过与风电机组紧密关联的自动发电控制(automation generation control,AGC)机组的实时偏差调控对在线调度计划外的功率波动进行调整的策略。利用与风电机组、相关非风电机组及其供电负荷等有关的网络源流路径电气剖分信息,计算非风电机组参与发电计划再校正的功率调整因子及参与风电实时功率波动控制的关联AGC机组之间的负荷分配因子。算例表明,二层结构的调控策略可以有效跟踪风电与负荷功率的波动或预测偏差,从而提高整个系统的运行质量。     

含风电电力系统的多时间尺度模糊机会约束动态经济调度模型

风电出力的模糊不确定性增加了调度决策的难度。将风电和负荷预测值用模糊参数表示,基于可信性理论,将传统确定性系统约束转化成模糊机会约束。由于风电和负荷预测精度具有随预测时间尺度的缩短而提高的特点,因此,将模糊置信度设置为递增向量,以反映预测精度的变化。建立多时间尺度下含多模糊参数的模糊机会约束动态经济调度模型。多时间尺度调度分为日前24 h计划、日内4 h滚动计划、实时15 min计划和自动发电控制(automatic generation control,AGC)。各时间级的调度计划协调配合,兼顾经济性与可靠性。根据风电及负荷的最新预测信息,滚动修正原有发电计划,逐级消纳预测偏差量。算例采用山西某实际风电场数据,验证了上述模型能够有效降低风电及负荷预测不确定性的影响,减轻调度人员及AGC机组的调节压力。     

协同电网安全性与经济性的新能源优先实时调度方法及应用

电网实时调度介于日内小时级滚动调度和秒级自动发电控制(AGC)之间,是在线调度过程中承上启下的重要环节。对新能源高占比电网,实时调度是提高电网实时调节能力和应对新能源陡升/陡降等强波动性的重要手段。实时调度本质上是带多重约束的多目标优化问题,需要兼顾多种实际需求,在基本不需要人工干预的条件下,分别以5 min和15 min为调度周期,在线自动、高可靠地给出可行合理的优化策略。文中提出一种安全性和经济性协同的新能源优先实时调度方法,采用多阶段推进决策,实现了不同场景下不同调度目标的协调,兼顾了消除断面拥塞、最大化消纳新能源、传统机组间出力公平分配、AGC备用容量可行等不同的调度需求。基于所提出的方法,开发了实时调度系统并在多个省级电网投运,实际运行结果证明了该方法的有效性。     

新疆电网风电调度计划研究及应用

新疆风能资源丰富,近年来风电发展迅速,风电不易调度的特点已对电网安全造成显著影响。为此,研究基于风电预测及风电接纳能力评估的风电调度计划制定模式,其中所建立的基于软件平台的风电调度计划系统计及地区风资源及电网特点,结合风电预测和火电机组开机计划,综合平衡电网的安全约束和常规机组调峰约束,并辅以功率控制手段,实现了风电调度计划制定的精确性和超前性。实际应用结果表明,该模式能够对日前发电计划安排和日内实时调度发挥前瞻性的指导作用。     

典型受端电网新能源和常规电源协调控制策略

研究了在典型受端电网中大规模新能源与常规电源协调控制的方法,在新一代的电网调度自动化系统中考虑了新能源发电能力预测功能,制定实时发电计划方法,完善了新能源调度,实现考虑新能源发电的自动发电控制和自动电压控制功能。     

含高渗透率风电的电力系统备用影响及配置研究

系统备用的确定是目前新能源发电优先调度及常规机组发电计划制定中的关键因素。传统的备用配置原则未考虑新能源发电的影响,无法满足系统运行可靠性要求,而当下较为保守的配置方法又过于粗略,挤压了新能源发电的消纳空间。通过分析大规模高渗透率风电接入对系统备用的影响,同时兼顾系统安全经济运行和新能源发电优先调度、充分消纳的双重要求,提出一种考虑风电功率预测及中国电网调度运行实际的系统调节备用、旋转备用影响分析及确定方法,并通过某省级电网实际运行数据验证了其有效性。     

基于含储热的热电联产与抽水蓄能的风电消纳协调控制策略

在研究电热负荷与不同时间尺度风功率波动特性的基础上,分析了含储热的热电联产与抽水蓄能协调运行对风电消纳的影响,并提出了基于含储热的热电联产与抽水蓄能的两级协调控制策略。一级协调控制以系统运行成本最小和风电消纳电量最大为目标,根据电热负荷和风电预测出力,通过含储热的热电联产与抽水蓄能在调节容量上的优化配置,提高系统运行经济性和风电消纳率;二级协调控制针对风电出力的实时波动,根据风电计划上网偏差,通过含储热的热电联产与抽水蓄能的协调控制,平抑风电实时波动。以6节点系统为例,验证了所提协调控制策略的有效性,结果表明含储热的热电联产与抽水蓄能的两级协调运行可以有效降低系统运行成本,提高风电消纳水平,保证大规模风电接入情况下电网安全稳定运行。     

大型集群风电有功智能控制系统控制策略 （二）风火电“打捆”外送协调控制

根据风火电＂打捆＂外送的特点,基于优先利用风能资源、提高通道利用率的原则,提出了风火电＂打捆＂外送的有功控制策略。介绍了与传统自动发电控制（AGC）控制目标的区别与配合、风电与火电的协调控制方法、火电调节量的计算方法,以及各火电厂之间及火电厂内部的分配方法等。该策略在甘肃电网经过实际应用,取得了较好的应用效果,证明了其...     

虚拟发电厂在大规模风电并网中的应用

风电的间歇性、远距离、大规模、难预测等特性使其接入电网对电力系统规划建设、生产运行、安全稳定造成重大影响.针对电力系统实时调度模式下大规模风电场并网调度难题,提出了虚拟发电厂的设想,通过把某区域的风力发电机组和常规水、火电机组及其他储能设备进行等效实现电网功率有效控制.以某千万kW风电基地为例,建立了虚拟发电厂数据模型...     

海南电网AGC超前控制

为了改善海南电网自动发电控制(automatic generation control,AGC),充分发挥火电机组调节性能,基于超短期负荷预测原理建立了海南电网AGC超前控制模型。利用该模型和线性外推法可以预测未来一段时间内每隔5 min的系统负荷,并根据预测自动调整机组发电计划。在两个电厂的火电机组试验结果表明,所提出的AGC超前控制可以改善海南电网的调节质量。     

多时间尺度协调的区域控制偏差超前控制方法

根据机组响应控制指令时间长短不同,提出一种多时间尺度协调的区域控制偏差(area control error,ACE)超前控制方法。首先分析了现有ACE超前控制方法的不足,给出目标时刻控制区理想总发电的预测模型;然后分析了计划机组计划与执行的关系,提出计划机组出力偏差的预估方法;进而综合考虑总发电、计划机组发电和自动发电控制(auto generation control,AGC)机组的希望运行点,计算出目标时刻协调AGC机组的希望总出力;最后,通过一个优化模型把协调AGC机组的希望总出力分配到各协调AGC机组上。文章所提方法已在四川电网投入现场试运行,结果证明了该方法的可行性。     

风电功率预测偏差管理与申报出力决策

风电功率的预测偏差会产生大量的自动发电控制（automatic generation control,AGC）调节费用。如何采用政策激励来提高风电预测准确性对电网安全与经济运行具有重大意义。研究了上网风电预测准确性考核管理与风电场最佳功率申报问题。借鉴当前电网调度公司对常规电源发电功率考核的方法,提出了考核风电功率预测...     

应用于高风电渗透率电网的风电调度实时控制方法与实现

为适应风电的快速波动,提出一种快速的风电实时控制方法,适用于高风电渗透率的电网。该方法根据自动发电控制机组的向下转旋备用、联络线功率调整偏差,在线计算电网可消纳风电裕度。然后,结合风电考核打分和网络安全约束,依据不同场景分别进行以消除断面越限为目标的校正控制、以消纳最大风电并兼顾公平调度为目标的最小弃风控制以及系统安全裕度充足下的风电自由发控制。基于所提出的方法,开发了相应系统并在某省级电网投运。测试系统的仿真和实际系统的实际运行结果证明了该方法的有效性。     

飞轮辅助的风力发电系统功率和频率综合控制

参与电网频率控制是并网运行发电机组应有的功能。该文在分析风力发电对电力系统运行影响的基础上,提出了一种用飞轮辅助风力发电的方案,研究了风力发电-飞轮系统功率和频率综合控制方法,建立了相应的Simulink仿真模型,用实际风速对飞轮平稳风力发电机输出功率波动、参与电网频率控制进行了仿真。结果表明,在飞轮辅助下,风力发电-飞轮系统可以按要求输出平稳的功率,并且可以像传统发电机组一样参与电网频率控制。     

Study on the ramp fluctuation suppression control of wind power generation output using optimization method

Recently, wind power generation are installed as a countermeasure for the environmental issue in Japan. However, wind power generation output is fluctuated due to wind condition. Moreover, it is some negative impact for system operation such as the economic load dispatching control and the load frequency control. In Japan, NEDO has started the project as a countermeasure for massive penetration of wind power generation in 2014, called “R&D Project on Grid Integration of Variable Renewable Energy.” In this paper, we proposed the output fluctuation suppression control method of wind power generation using the battery and forecast data of wind generation output. Specifically, the target value of wind power generation output is calculated to decrease the deviation output from fluctuation suppression code for ramp event using deterministic optimization method. The effectiveness of proposed method is evaluated through the computational simulation using forecast data and actual wind power generation output in Tohoku area.     

火电AGC机组超前控制策略

针对目前常规火电机组自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)性能的不足,设计了基于超短期负荷预测的火电机组AGC超前控制策略,与基于区域控制误差(Area Control Error,ACE)控制的水电机组AGC相配合,实现水火电AGC机组协调控制,达到充分利用火电AGC并调整长期ACE指标的目的。这种方法不仅适用于当前阶段,经过少量的改动也能应用于电力市场AGC辅助服务交易中。应用该方法的超前AGC控制系统已在江西EMS 系统平台上实现并投入在线闭环控制,运行实践表明,该方法能有效预测ACE未来的变化趋势,对指导AGC进行超前调整起到了很好的作用。     

基于DSA功率预测模型的风电分层有功调度控制策略

为了增强含高渗透率风电电网的消纳能力,提高控制精度与运行经济性,提出了一种改进的基于双层递阶自适应模糊系统（double stage hierarchical ANFIS（adaptive neuro-fuzzy inference system）,DSA）功率预测模型的风电分层有功调度控制策略。将有功调度分为系统层、风电场群层、分群子场层、风机机组层与反馈校正层,结合DSA模型对风电场超短期风电功率进行预测,考虑电网与机组安全运行等约束条件,给出了各个层级之间的协调控制关系与每个层级相应的功率分配方法,同时以滚动优化对误差进行校正。最后通过算例对所提控制策略的有效性进行分析验证,结果显示,所提控制策略在功率波动较大情况下其控制精度高,并且能有效减少风机启停次数,降低系统网损。