水电富集地区水、火电运行特性及有功功率协调控制——（一）不同调节性能机组之间的协调策略

异步联网方式下的中国西南电网转动惯量显著减小,频率调节特性发生深刻变化,对自动发电控制（AGC）的动态品质要求更高。首先,利用离散傅里叶变换分析了区域控制偏差（ACE）的频域特性。然后,结合中国西南电网高比例水电、大规模外送的显著特征,分析了有功功率控制面临的新问题,建立了维持省级电网控制区有功功率平衡和电网频率稳定性的数学模型。提出了基于2层数字低通滤波的水、火电机组有功功率调节量分离算法,时间维度上实现不同响应时间和跟踪周期的水、火电机组互补协调控制。进而,通过考虑电网频率、ACE以及送出断面功率控制要求,空间维度上动态调整不同地理位置机组群的调用顺序和有功功率调节范围。最后,基于电力系统全过程动态仿真程序（PSD-FDS）验证了所提方法的有效性。     

基于实际跟踪数据统计分析的机组调节性能评价指标

针对现有机组调节性能评价中存在受参数设置影响、机组实际调节性能准确性不足以及新型调节资源的适应性等问题,通过分析固定时段内机组实际出力和目标出力的相互关系,提出了表征机组调节性能的相关性指标、延迟性指标、里程度指标和精确度指标共4个评价指标。通过这4个指标,能够全面反映机组真实的调节性能和调节效果。基于机组实际运行数据,对现有的调节速率、调节精度指标和提出的调节性能指标进行了分析和对比,对比结果验证了所提出指标的有效性。     

有功调度超前控制和在线水火电协调控制策略

根据有功调度不同的调度时间段,探讨了利用超短期负荷预测结果实现超前控制的可能性,并对应每个调度时间段建立数学模型;具体实施上,针对不同区域电网间调节资源的差异,以及同一区域内机组构成方式经常变更的特点,提出水火电机组协调控制理想的解决构架,作为现有控制性能标准（CPS）控制策略实际运用的补充。其有效性已在多个实际电网工程实践中得到检验。     

区域控制偏差的动态内涵

随着互联电网的日趋复杂、技术的发展和更为先进的管理需求,对区域控制偏差的理解和运用应该与时俱进。文中从互联电网有功功率运行平衡控制性能评价的角度,对区域控制偏差和相关基本概念与理论进行了系统而深入的剖析,明确了频率偏差系数与相对应自然频率特性系数间的偏差是影响有功功率平衡控制准确性的关键,进而提出了应该在规划、计划和调度层面给出提高相关控制性能的措施。提出了动态自然频率特性系数和动态区域控制偏差时间序列等概念,可为新一代评价标准的设计提供新的思路。     

四川电网AGC机组协调优化控制策略研究与应用

四川电网电源结构以水电为主,同时还包含燃气机组、燃煤机组等多种类型的发电资源,由于不同发电机组间调节性能差异大,自动发电控制(AGC)机组的协调配合已成为一个亟待解决的难题。针对AGC机组调节性能的差异,通过动态分组方案跟踪不同负荷分量,实现AGC机组在不同时间尺度上的协同配合。同时,为改善AGC机组计划执行情况,提出分时段的自适应均衡控制策略,根据负荷曲线不同时段的变化特点自动切换机组调配策略。运行结果表明,该策略较好地适应四川电网电源结构特点与运行需求,提高了四川电网AGC区域调节品质,并实现了机组间的均衡协调。     

大规模光伏有功综合控制系统设计

大规模光伏并入电网后,其出力的不确定性增加了电网运行控制的难度。通过分析大规模光伏接入对电网运行控制的影响,结合光伏电站和调度主站的建设现状,提出了适应大规模光伏接入的有功控制系统架构和设计思路。研究并制定了光伏数据采集通信机制、适应电网多种有功控制需求的光伏有功控制模式及控制性能评估方法,以此建立了横向集成光伏信息采集与监视、光伏有功控制功能,纵向贯穿调度端和厂站端的光伏综合控制系统,实现了调度主站对光伏电站的有功闭环控制。文中提出的综合控制系统已在实际电网得到了应用,算例验证了所述方法的有效性。     

特约主编寄语

正逐步摆脱化石能源依赖,实现大规模可再生能源发展是全球能源变革趋势。预计到2050年,可再生能源出力在能源消费总量中所占比例将达到80%。随着以风电和光伏为代表的大规模可再生能源接入电网,传统的电力系统频率控制问题面临新的挑战和机遇。一方面,随着风电机组和光伏发电系统替代传统火电机组发电,使得在线机组的总转动惯量减小,维持频率质量的能力降低,而可再生能源发电出力的随机波动又加重了系统对调频     

基于事件驱动的西北电网紧急备用支援技术

随着区域电网送受电规模的逐年增加,直流大功率缺失故障严重影响了电网频率稳定和输电安全。结合西北电网多直流、大送端的特点,从控制模式、考核机制和运行方式方面,分析了动态区域控制偏差(area control error,ACE)在西北电网应用的适应性问题;提出了西北电网紧急备用支援的系统架构,以扰动事件为驱动主体,自动执行备用共享组内的联络线计划修正;提出了基于扰动事件的功率损失容量计算方法,通过对扰动事件分类分析建立逻辑矩阵,便于从复杂的设备扰动中识别出故障信息;提出了考虑安全约束的备用支援分摊策略,以省级电网中间层模型参与分摊容量计算和关键断面校验,满足广义联络线与断面安全的运行控制要求。最后,结合实例验证了该系统的有效性,在大功率缺失故障下能够充分发挥区域电网备用优势,提升电网的安全稳定运行水平。     

基于多区域的AGC多目标协调控制方法

将单一自动发电控制(AGC)的控制区划分为多个控制区域,并提出一种基于多区域的AGC多目标协调控制方法.主控制区负责控制全网的区域控制偏差(ACE),各分控制区负责控制其对外联络线构成的稳定断面,并在紧急情况下协助主控制区控制全网的ACE.该方法可方便地实现全网多目标的协调控制,有利于保证电网的安全和优质运行.在河南电网的实际应用表明了该方法的可行性和有效性.     

基于修正区域控制偏差的多区域协同控制技术 (一)驱动、现状与发展建议

随着电网运行环境日趋复杂,各区域间相互影响不断加深,通过多区域协同控制技术实现区域间备用共享、提升区域协同控制水平已成为国内外的研究热点。文中阐明了协同控制的具体概念和驱动力,介绍了国内外相关应用技术的基本控制结构;从电网频率和联络线功率两个控制目标,分别介绍了目前协同控制应用技术的现状;在评述各种方法的基础上,提出了目前存在的主要问题,并展望了可能改进的方向。