基于数据驱动的一次调频能力建模与优化决策

文章设计了一套基于数据驱动的一次调频优化运行评价决策系统。通过在线获取发电机主变高压侧频率信号、负荷信号,抽选具代表性的一次调频事件,可深度还原《并网发电厂辅助服务管理实施细则》和《发电厂并网运行管理实施细则》,并建立不同形式下的边界考核条件,模拟电网考核过程,对火电机组一次调频能力进行建模。同时,通过专家库比对、智能算法在线计算,可诊断出一次调频性能劣化原因及考核原因,推送诊断结果,实现控制逻辑、控制参数的闭环优化,提升一次调频整体性能。     

基于WAMS的发电机组一次调频在线监测与考核系统设计

针对目前一次调频考核系统不能准确反映和全面评估一次调频能力的问题,在加强网源协调管理、规范和提高发电机组及其控制系统监测技术水平的要求下,开发基于广域测量系统的一次调频在线监测和考核系统,该系统以新疆电网智能调度技术支持系统为平台,在线读取广域测量系统动态数据,通过机组出力变化特征评估机组一次调频性能指标,并定义有效扰动来判断一次调频事件,监测机组实时运行状态;考虑到机组实际运行的情况,制定一次调频免考核规则。实际运行结果表明该考核系统能准确检测出机组一次调频事件,能够很好地考核机组的一次调频能力。     

风电-循环流化床-热电联产机组联合优化调度

并网发电机组整体的调峰调频能力影响着电网消纳风电负荷的能力,火电机组在一定时期内仍然是补偿风电的首选。但主流的普通煤粉锅炉机组,其调峰调频能力难以达到要求。对比发现,循环流化床机组调峰能力优良但调频能力差,而热电联产机组调峰能力差但调频能力优良。对此,将同一发电集团的风电场同循环流化床锅炉机组、热电联产机组组成一个联合调度体,并分析了不同调度模式下的整体收益,探究了循环流化床锅炉机组调峰能力对热电设备的替代效用。算例分析表明,在消纳风电量相同的条件下,所提模型经济性要高于热电设备消纳方案。     

计及一二次调频协调优化的动态潮流模型

针对现有动态潮流模型中未考虑一次调频系数不确定性以及一二次调频冲突反调的问题,通过对机组和负荷一次调频系数的不确定性以及自动发电控制(automatic generation control,AGC)和自动电压控制(automatic voltage control,AVC)的调控作用进行分析,基于负荷频率超前控制策略的AGC机组有功协调方程,提出了一种计及一次调频系数不确定性和AGC系统总调节量估算、分摊以及控制模式转换过程的随机动态潮流模型。在算例分析部分,采用蒙特卡洛法,以IEEE 39节点系统为例,通过对切机、负荷扰动等现象进行模拟,验证了所建模型能够精确地模拟实际系统的有功无功控制行为以及不平衡功率的分摊方式。     

神经网络智能串级控制在过热器喷水减温系统中的应用

某600 MW超超临界机组参与电网一次调频和自动发电控制(AGC),机组负荷频繁变化、经常处于深度快速变负荷工况运行,且锅炉燃煤品种多变,导致机组过热汽温波动大、控制品质差。为此,将人工神经网络(ANN)与传统PID串级控制思想结合,提出一种外环采用神经网络逆控制、内环采用PID控制器的过热器喷水减温智能串级控制策略。首先利用该机组的历史运行数据对各级过热器的汽温特性进行逆建模,在此基础上基于罗克韦尔PLC控制器开发了汽温外挂优化控制系统,经调试后在现场稳定投运。应用结果表明,采用本文的智能控制策略,有效减小了一次调频和AGC深度变负荷过程中机组过热汽温的波动,大大提高了汽温的动态和稳态控制品质,减少了运行人员对汽温设定值的频繁干预,增强了机组对AGC深度调峰的适应能力。     

水电机组一次调频机理与误考核研究

针对并网发电机组的辅助服务考核实施以来水电机组一次调频考核频繁出错的情况,借助MATLAB,利用PSD-BPA暂态稳定程序内电力系统分析常用的水电机组原动机及其调节系统模型对电网频率连续两次过一次调频死区的机组出力响应进行了仿真,并依据一次调频考核方法计算了每次的理论与实际动作电量,分析发现这种电网频率扰动下会发生水电机组一次调频考核错误的情况,进一步的仿真和试验表明水电机组前一次一次调频的复归过程会影响后一次的动作响应过程,若后一次动作前电网频率在一次调频死区内的持续时间过短,后一次的机组出力响应会因受前面复归过程的影响而严重偏离理想值,造成实际动作电量在理论值中的占比大幅下降,致使正确的一次调频响应被误判为不合格.     

电力市场条件下安全经济AGC模型的应用

为了维持系统频率及联络线有功在给定值上,以及把线路安全性原则运用到自动发电控制(automatic generation control,AGC)服务中,根据短期负荷波动时系统的频率变化及控制情况,将安全经济调度与自动发电控制合成统一的安全经济AGC模型.该模型有别于传统的负荷频率控制模型,不仅注重负荷波动时系统的频率变化及控制情况,而且考虑了在线安全约束控制下的AGC机组调频成本.运用最优控制理论求解全系统AGC运营成本与机组调整量关系,实现了减少机组过调发生、降低服务成本的优化控制.     

一次调频在石横电厂#4机组中的优化与应用

石横电厂作为山东电网的主力调峰调频机组，一次调频的合理应用对于提高电网安全运行水平和频率质量起着至关重要的作用。因此分析和研究机组一次调频的投入是石横电厂#4机组技改工作的重点，根据《山东电网发电机组一次调频技术要求》，并结合石横电厂的实际，对#4机组一次调频问题进行了分析壬口研究，对其中的关键技术环节进行了合理优化。通过机组热态试验数据表明，此次#4机组一次调频技改工作取得了预期的效果，达到了山东电网对调峰调频机组一次调频的技术要求。     

基于虚拟同步发电机的光-储调频控制策略研究

太阳能光伏发电作为一种可再生能源发电在电网中渗透率不断升高,与此同时,对于系统稳定性的影响也越来越不得忽视。首先,对光伏发电系统输出特性进行分析。针对光伏并网发电在遇到频率波动时不具备惯性和调频能力的问题,提出了应用储能补偿系统的调频需求,通过对储能逆变器采用虚拟同步发电机控制策略,使光-储作为一整体对外具备类似同步发电机特性,同时该系统还拥有保证光伏对外输出功率稳定的能力。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证了所提出调频控制策略的有效性。     

一种分时段多目标火电机组实时调度策略及可再生能源消纳能力评估

在可再生能源大规模入网、调频调峰资源严重不足的背景下,兼顾火电机组灵活性及经济性,推动火电机组主动参与电网调峰调频,对最大化消纳可再生能源具有重要意义。提出一种分时段多目标火电机组实时调度策略,根据超短期预测数据,通过经济-消纳目标函数转换,修正火电机组下一时段出力曲线;提出消纳充裕度评价指标,综合评价所提控制策略效果。以西北地区某实际风火联合运行系统为仿真算例,评估其可再生能源消纳能力,验证了所提控制策略的有效性。     

超临界机组一次调频性能影响因素分析

文章分析了影响超临界火电机组一次调频性能的主要因素,并提出了相应的优化方法,有效改善了机组一次调频性能。试验表明,优化后的一次调频功能满足电网调频要求和机组安全稳定运行要求。     

储能系统应用于火电厂调频经济性评价的研究

电池储能系统具有快速、精确的功率响应能力,有利于电厂更好地跟踪自动发电控制指令,更高效地完成电网自动发电控制目标。由于储能系统的建设成本比较昂贵,因此建立有效的储能电池经济性评估方法具有重要意义。首先提出了辅助火电机组参与调频的控制策略和分段调频的控制策略;然后利用灰色模型算法建立了电池容量的衰减模型,得出了对储能系统健康度的预测方法;最后基于两种控制策略,完成了对储能系统参与调频的经济性评价和比较。     

基于CPS标准的辅助分析系统研究

CPS考核标准对电网的管理提出了新的要求.分析了影响CPS的主要因素,介绍了在此基础上建立数据仓库、构建具备CPS分析功能的辅助分析系统的方法,能帮助电网工作者总结调度运行中的得失.该辅助分析系统的应用有助于上海电网在CPS考核标准下提高AGC控制和频率控制水平.     

基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制策略

针对采用常规恒功率控制方式下的光伏并网逆变器缺乏电压和频率动态调节能力的问题,提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏并网逆变器控制策略.根据同步发电机的原理,建立同步发电机的并网等效电路和矢量关系表达式,设计了有功频率控制算法和无功电压控制算法,搭建了虚拟同步发电机控制策略下的光伏发电系统.在Matlab/simulink环境中建立了10 k W的光伏并网系统.仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器具有与同步发电机相似的调频调压特性,能够较好地适应电网运行要求.     

基于功率控制的三相SVPWM并网光伏系统

为了实现光伏系统的最大功率输出和并网运行并改善其输出特性,提出了一种基于SVPWM调制的逆变器功率控制方法.该方法采用双闭环控制,以光伏阵列输出的最大功率作为逆变器功率外环的参考输入量,实现最大功率注入电网;逆变器控制内环为电流环,用于控制系统注入主电网的电流品质,同时实现对逆变电路的电流保护.实验结果表明,该控制方法的控制效果优良,具有功率跟踪精度高、电流畸变小的特点,能够提高光伏并网系统的功率转换效率.     

基于PLL的VSG并网控制研究

新能源通过电力电子接口接入电网也为电网的稳定运行带来了新的挑战,逆变器由离网模式切换到并网运行模式的瞬间容易产生较大的冲击电流. 现提出一种基于锁相环虚拟同步发电机的预同步并网控制技术能够有效解决这一问题. 该控制策略下的逆变器能够平滑并网、电压相位的同步追踪有效抑制了冲击电流、实现离并网的快速切换,同时改善了并网逆变器的性能、增强了电网的稳定性. 最后,通过搭建并网虚拟同步发电机模型验证了该设计的正确性和有效性.     

提高机组AGC调节精度及速度的技术改进

介绍了AGC(自动发电控制)在电厂实际运行中出现的问题及处理措施,提出了解决机组AGC调节精度及速度的技术改进方案,通过信号传递系统的完善和阀门调节精度的改善,来达到AGC零考核的目的。     

南方电网2007年CPS参数调整分析与计算

大区电网互联中要保持和提高电网频率质量,改善机组控制调节性能,发挥大电网运行的优越性,这和ACC的控制和考核性能密切相关.简要地介绍了基于CPS的AGC标准,比较了CPS与原A1/A2标准的优缺点.并就南方电网CPS的参数进行了调整分析与计算,提出了正确设置AGC控制策略中CPS参数的方法.采用这些方法调整CPS参数,可以实现互联电网各AGC控制区之间的相互支援,有利于提高南方电网频率控制质量.     

基于Boost电路单相两级式光伏并网发电系统的研究

传统上光伏并网发电大都采用工频或者高频变压器,但他们都有一些缺点。而非隔离型两级式光伏并网逆变器的应用可以尽可能地提高光伏并网系统的效率和降低成本,前级boost电路不仅能够提高最大功率跟踪(MPPT)的精度,而且又能使网侧逆变器较好的控制直流母线电压。后级逆变主要作用是实现对电网的跟踪控制确保逆变电路输出稳定、高质量的正弦变流电,因此采用电压外环、电流内环的双闭环控制。这种控制系统前级的最大功率点跟踪和后级的并网是互不干扰、相互独立的,不仅提高了系统控制可靠而且更有利于系统的模块化设计与集成。在Matlab/simulink建仿真模型,证明了该逆变系统的可行性并且达到了并网的要求。