协调控制系统快速响应AGC指令的设计新方法及其工程应用

自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)是当代电网自动控制的一项基本要求.目前参与AGC控制的火电机组存在响应速度慢等问题,使电网AGC的控制效果较差.姚孟发电有限责任公司的1号和2号300MW本生直流炉式单元机组采用了增量型状态观测器与传统PID控制相结合的协调控制方案,并采用了文章给出的AGC与CCS的接口控制逻辑,使协调控制系统中的预给煤运算等功能在AGC方式下能得以实现,从而使机组能快速响应AGC负荷指令.两台机组AGC联调试验实时趋势曲线证明了这一点.     

基于模糊控制的电池储能系统辅助AGC调频方法

针对AGC控制中火电机组响应时滞长、机组爬坡速率低的问题,提出了一种基于模糊控制策略的电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)辅助AGC调频方法。该方法以区域控制偏差(Area Control Error,ACE)及其变化率作为模糊控制器的输入量,BESS的参考功率变化量作为输出量,根据系统的运行状态调节BESS输出功率,辅助火电机组改善电网的动态调频性能。基于Matlab/Simulink平台的仿真结果表明,BESS能够迅速响应负荷扰动,减小了系统频率偏差和联络线功率偏差,降低了系统的超调作用,有助于提高电网AGC调频能力和增强系统的稳定性。     

云南电网水火电AGC机组协调优化控制策略研究

云南电网属于水火电资源丰富的电网,为水火电协调控制提供了有利的条件.针对云南电网负荷时段上的变化特点提出水、火电AGC机组分时段协调控制模式,即将不同水电、火电模式预先排序成组.利用火电AGC机组在超短期负荷预测模式或计划值模式下跟踪省内负荷,中小水电AGC机组跟踪联络线和频率变化,大型水电厂适当参与调节.运行测试结果表明,该水火电协调控制架构体系能较好地适应于云南电网现有的调度方式.     

大型火电机组在AGC运行方式下的控制特性分析

结合华北电网自动发电控制(AGC)的实际运行情况,介绍了AGC控制方式、华北电网对AGC投运机组的控制指标要求以及机组的协调控制系统设计方案,分析了华北电网中的大型火电机组在AGC运行过程中遇到的问题,并提出了提高机组在AGC运行方式下的控制特性的方法和建议.     

西北电网一次调频试验分析

针对西北电网地域宽、线路长、电源点和受电用户较为分散,水电机组装机较多等特点,制定西北电网一次调频整体联调试验方案,实际测试一次调频对电网频率扰动的抑制作用,分析了西北电网在有/无一次调频功能、有/无自动发电控制(AGC)、正向/负向频率阶跃扰动等不同组合方式时的动态响应.根据试验结果分析研究,得出水火电机组一次调频的差异及协调动作的建议,以及一次调频和AGC协调配合问题.试验结果为西北电网的优化运行、应对突发事故、改进区域电网的运行方式提供技术依据,也为<西北电网直调发电企业管理考核细则>的实施和西北电网AGC控制方案提供技术支撑.     

基于UCPS评价标准的网源协同机组负荷频率控制策略

基于发电机组一次、二次调频综合性能的机组控制性能标准(unit control performance standard,UCPS),通过对电网能量状态和火电机组能量特性分析,综述了网源不同的能量状态对电网和机组的影响,探索了达到网源双赢的机组侧负荷频率控制策略。该策略利用燃煤机组的"能差",主动参与电网调频、"知能善用"地适应电网侧自动发电控制(AGC)变负荷任务,充分发挥机组良好的调频调功性能。通过对同类型机组的试验对比分析,得出机组侧应用UCPS控制策略,既对电网频率控制有益,又提高机组安全、稳定运行水平,降低机组运行成本,从而达到源网协调控制电网频率总体最优的目标。     

锂离子电容器参与火电机组调频研究

随着风电和光伏等波动性能源并网发电量增加,电力系统的调频任务更加繁重.针对目前国内传统调频资源存在响应时间长、机组爬坡速率低等多种问题,结合储能电源技术响应速度快、控制精度高和双向调节效果好等优点,本文提出一种使用锂离子电容器储能参与火电机组自动发电控制调频的解决方案.根据QC/T 741—2014标准,对锂离子电容器单体(HAA 4V10000F)进行能量密度和功率密度测试,并分析其循环稳定性及循环寿命.通过上述研究验证了该锂离子电容器单体完全适用于火电机组自动发电控制调频领域.     

小网运行控制方案的探讨

汽轮机液调改造为电调DEH后,普遍存在着机组“小网”运行时的安全控制问题。在分析了液压调节系统的现状和DEH调节系统存在问题的基础上,结合某厂的DEH改造和实际电网结构,介绍了一种火电机组小网运行的控制方案,并提出了进一步完善的几点建议。     

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。     

350MW机组DEB协调控制对AGC的适应性分析

对火电机组采用的直接能量平衡(DEB)协调控制系统以及发电自动控制(AGC方式的响应特性及其影响因素进行分析,指出了采用AGC对火电机组进行控制与优化时应注意的问题,并提出了进一步提高负荷响应速度的主要途径,对华能上安电厂一单元2×350MW机组分析与优化,实验结果表明,优化后的DEB控制方式达到了协调控制系统快速性和...     

火力发电机组一次调频问题研究

对华北电网发电机组一次调频存在的不同问题进行了深入分析总结,提出了相应的优化方案。现场试验表明,提出的优化方案是可行的,改进后的机组一次调频效果良好。     

水-火电机组频率控制策略研究

哈密—郑州特高压直流输电送端电网存在大量的水电机组,掌握水电与火电一次调频特性及其差异对大功率输电安全稳定性具有重要意义。以哈密—郑州特高压直流输电送端电网为研究对象,仿真分析了在较高水电负荷比例条件下不同控制参数对调频控制的影响,结果表明,提高水、火电机组的稳定性和持续性都能显著提高综合调频能力和混合电网的频率稳定性,但水电机组容量的增加会提高电网频率的动态超调。此外,水、火电机组调频指令与负荷的线性度水平都有待进一步规范。     

异步联网方式下云南电网超低频振荡的抑制措施与试验

在云南异步联网验证性试验过程中,云南电网频率出现了长时间的超低频率振荡现象,威胁电网的安全稳定运行。在单机系统及BPA仿真系统下分析了水电机组调速器不同参数以及直流频率限制控制器对频率稳定性的影响,通过仿真计算提出了调整云南水电机组调速器死区、优化PI参数等措施,并比较了不同措施的特点。经过实际电网大、小扰动试验验证,本文所提措施可以有效解决异步后云南电网的超低频振荡问题。     

华东电网CPS标准控制策略现状分析及展望

华东电网引入CPS考核标准后,华东四省一市电网对其AGC控制策略做出了相应的调整,以满足新的控制性能要求.华东各省市电网的AGC机组所占比例、以及AGC机组的水火电等组成比例均不相同,因此各电网的控制策略又都有差异.介绍了各省市依据各自的控制策略所实施的改进措施,并提出了进一步改进AGE控制措施的建议,以改善华东电网的控制性能.     

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。     

660MW机组协调控制系统的故障分析与改进措施

乐清发电厂660 MW超超临界机组汽机DEH系统采用Siemens公司产品,DCS的协调控制系统的控制方式与一期机组的控制方式有所不同.列举了机组在运行中由于该控制系统不完善而造成的几例机组异常事件,在分析原因后,对负荷控制回路和锅炉主控回路及相关的模拟量控制进行了逐步完善,使之与DEH系统的协调控制相适应.     

考虑灵活运行机组的随机机组组合模型

提出一种随机机组组合模型.为兼顾节能环保,该模型除考虑常规火电机组之外,还考虑了灵活运行机组和风电机组.灵活运行机组具有多种运行模式,将每种模式虚拟为一台单独的发电机,通过设置相应的参数和约束条件实现模式之间的转换,易于与传统机组组合模型相结合.在常规机组组合模型中加入投运风险约束,通过该约束不同的变形形式可以分别考虑负荷波动、发电机组故障和风电场输出功率波动等多种随机因素.2个简单系统的算例分析显示了所述模型在处理灵活运行机组以及考虑随机因素方面的有效性.4个不同规模的算例分析显示,模型的计算时间能够满足工程计算的需要,具有一定的实际应用前景.     

基于FNET实测数据分析川渝电网频率动态特性

电力系统频率动态监测网(FNET)在川渝电网实现了对频率的同步测量。基于FNET实测频率数据,评价了近几年川渝电网频率质量;呈现了川渝电网频率的时空分布特性;采用统计学方法研究了扰动后川渝电网的频率恢复能力;利用TLS-ESPRIT辨识方法提取川渝电网低频振荡信息,观测到0.25 Hz模式下成都和攀枝花之间的弱阻尼低频振荡现象。相关结论有助于认识川渝电网频率质量和动态特性,完善川渝电网稳定控制方案。     

水、火电机组协调控制在江西电网的实现

介绍了江西电网水、火电机组协调控制的实现方法，提出了对水、火电机组分类并施以不同控制策略的新思路：让水电机组调节ACE、火电机组跟踪负荷的趋势分量，可以发挥各自的特点，其效果在实用中得到了证明。     

高比例水电多直流弱送端电网自动发电控制的优化方法

渝鄂背靠背柔性直流工程投运后,具备高比例水电多直流弱送端特征的西南电网规模将显著减小。结合西南电网异步试验运行情况,指出了现有自动发电控制(AGC)控制算法及建模方法存在的不足。提出了基于比例—微分控制律的AGC总调节需求计算方法,通过提前抑制误差提高系统稳定性。在分析低通滤波环节如何影响AGC调整效果的基础之上,提出了考虑不同工况下的滤波因子自适应调整方法,在减少日常频繁调整的同时提升了故障下的动态响应性能。为提高所述方法的实际电网运行效率和安全水平,探讨了控制区域建模方法和电厂控制策略优化方案。最后,基于电力系统全过程动态仿真程序(PSD-FDS)验证了该优化方法的有效性。