基于SOC预测的火储联合调频控制策略

随着常规火电机组和储能系统联合参与调频在电力系统中取得规模化应用,储能系统和火电机组联合调频控制策略成为二次调频的关键问题。基于两阶段储能荷电状态(state of charge, SOC)实时预测方法,对调频系统完成跟踪自动发电控制(automatic generation control, AGC)指令后的荷电状态进行主动预测;参考预测所得SOC数据和AGC指令,得到兼顾系统调频能力及储能SOC状态的联合前馈控制指令,确定火电机组和储能系统不同状态下的出力目标,实现储能和火电机组对AGC指令跟踪的互补协调运行。同时,在储能系统内部引入基于荷电状态的储能单体均衡策略,优化储能系统SOC一致性,提升储能系统整体动作深度。在MATLAB/Simulink中构建联合调频典型场景,对所提控制策略进行仿真验证。结果表明,所提控制策略在优化AGC指令跟踪效果、提升系统综合调频指标及改善储能单体SOC状态等方面具有显著优势。     

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。     

考虑周期损耗的储能-火电联合调频策略

针对储能参与电网调频,本文提出了一种考虑周期损耗的储能-火电联合调频策略。该调频策略分为两层,在上层结合预测波动数据,以储能和火电的调频损耗最小为目标,确定对应时间段内功率经济运行的参考值,并下发给下层;下层结合电网运行参数和储能荷电状态等数据,实现对自动发电控制指令在系统间的最优比例分配。通过改进差分进化算法对模型进行求解,结果表明,所提调频策略可以在兼顾系统经济性和储能状态下,实现对系统频率的有效调节。     

适应CPS标准的AGC系统设计与应用

江苏电网对A1，A2控制策略进行了调整修改，使系统自动发电控制(AGC）适应CPS标准；同时，通过多数据源处理和高密度的数据采样及计算技术，提供可靠的实时信息及统计数据；并针对火电机组惯性大、速率慢的特点，优化控制策略，提高机组及系统AGC调节能力。     

云南电网水火电机组AGC协调优化控制策略

云南电网属于水火电资源比较均衡的电网,为水火电协调控制提供了有利的条件.针对云南电网不同时段负荷变化的特点,将水火电机组自动发电控制(AGC)按调节特性划分为多个组,每组机组在不同时段下采取不同的控制模式,有效地实现了云南电网水火电AGC机组之间的协调优化控制.试运行结果表明,该控制策略能较好地适应云南电网的特点,提高了AGC性能.     

基于PCA-LSTM的火电机组AGC调频K值与里程预测研究

近年来,新能源大规模并网和电动汽车的快速普及,其较强的波动性和间歇性加剧了电网的频率波动,对电网调频的需求进一步提高。为了调动发电企业提供辅助服务资源的积极性,本文提出了一种基于PCA和LSTM的火电机组AGC调频K值和里程的预测方法。通过该方法可以指导火电企业改善调频性能,为市场在激励机组改善调节性能、优化配置调频资源、提高电网安全水平和促进新技术的发展起到了积极作用。     

浙江电网AGC现状及有关问题的对策

从主站端子系统与厂站端子系统2个层次分析浙江电网自动发电控制（AGC）系统的基本配置；介绍浙江全省具备AGC功能的机组情况；从电网与发电厂2方面总结浙江电网AGC运行过程中遇到的技术、厂网协调、电网方式及负荷特性等问题，并从管理和技术等层面上提出解决现有问题和充分发挥浙江电网AGC作用的方法和建议：加强并网机组的考核管理；提高超短期负荷预测的准确性；现实水、火电AGC联合调整；合理设置AGC调节周期；优化AGC主站端控制系统。     

用于火电机组二次调频的混合储能系统容量配置优化方法

随着大量可再生能源并入电网,火电机组越来越频繁地参与到电网调频中。针对火电机组自身二次调频能力不足的问题,采用由飞轮储能阵列和锂离子电池储能阵列组成的混合储能系统来辅助火电机组的二次调频。首先根据火电机组功率和自动发电控制(automatic generation control, AGC)指令获得混合储能系统的充放电功率指令,然后提出了基于小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)方法的各储能阵列充放电指令分配方法。接着根据各储能阵列充放电指令分配方法,以火电机组二次调频综合指标提升二倍为目标,提出了一种混合储能系统容量配置优化方法。 最后,通过某额定装机容量250 MW的火电机组实际输出功率数据,仿真验证了本文提出的混合储能系统容量配置优化方法的有效性。     

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。     

规模化储能系统参与电网调频的控制策略研究

传统的火电与水电调频机组因其固有特性难以满足电力系统快速发展、新能源发电集中并网等引起的频率稳定控制需求,储能以其灵敏精准的出力特性逐步在电力系统调频领域中实现了规模化应用。针对规模化储能资源响应速度快、跟踪精度高、调节方向易改变及有限的容量等特点展开了其参与电网调频的控制策略研究:首先,建立了区域电网自动发电控制(AGC)系统及包含储能荷电状态(SOC)的储能系统仿真模型;然后,综合考虑储能资源与常规电源的发电特性,提出了计及储能SOC的快慢速调频资源协调控制策略;最后,搭建了4种不同的仿真场景,通过仿真试验对提出的控制策略的有效性进行了验证。     

提升火电机组一次调频性能的火电-储能一体化系统研究

提出了一种火电-储能一体化系统的构造方法,并设计了协同调频控制策略以改善火电机组一次调频性能。在严重有功扰动场景下,利用储能装置的快速响应能力提升了火电机组的一次调频响应速率,改善系统频率跌落深度。在负荷日常波动场景下,利用储能装置响应一次调频指令的高频分量,抑制了火电机组一次调频功能的频繁动作。此外,提出了储能能量恢复控制策略,采用火电充裕的能量恢复储能荷电状态,避免储能的过度充放。算例分析表明,所提方法可有效提升火电机组的一次调频性能,并能够有效维持运行过程中储能的荷电状态。     

飞轮储能辅助火电机组自动发电控制策略研究

为应对可再生能源快速发展对电网稳定性带来的挑战,遵循节能减排的倡导,对飞轮储能辅助火电机组自动发电控制(AGC)控制策略进行研究。首先,结合火电厂电碳模型,建立了综合考虑AGC响应效果、碳排放量和飞轮寿命损耗的多目标优化的策略。然后,根据某电厂的数据,将无储能、全功率补偿策略和文中控制策略下调频指标、调节深度、调频收益和CO₂减排效果进行仿真分析对比,结果证明了所提方法可改善机组调频性能,使机组捕捉到更多的调节深度,让机组获得更多的补偿收益,减少机组CO₂排放量。     

预测控制技术在超临界机组AGC控制中的应用

针对火电机组自动发电量控制(Automatic Generation Control,AGC)控制和一次调频不能满足电网要求,主汽压力控制不稳、给水控制与燃料调节不匹配及系统不能很好适应煤种变化等问题,通过应用基于预测控制技术的先进AGC控制,对机组自动调节系统进行合理的逻辑优化调整试验,验证先进系统的现场应用效果。在保证机组运行稳定的基础上避免出现锅炉受热面超温现象,确保各主要自动调节系统调节品质达到电力行业标准要求,同时满足电网对机组AGC的考核需要,对发电企业的稳定、经济运行具有重大意义。     

火电机组参与自动发电控制运行对机组寿命的影响

目前华东电网的大、中型火电机组都参与自动发电控制(AGC)运行，提高了电网的安全稳定性和电网频率的品质．但AGC产生的负荷大幅度波动对火电机组的寿命也存在一定的负面影响。计算结果表明，变负荷速率与机组寿命之间有着密切的关系，5MW／min变负荷速率升降负荷对转子的寿命损耗为3MW／min变负荷速率时的4～7倍；机组正常运行中经常出现的高频低幅的负荷波动对转子寿命的影响很小，可忽略不计。     

计及储能SOC恢复的孤岛直流外送AGC模型预测控制

在交直流并联运行电网中,送端孤岛直流外送系统可避免直流闭锁故障所导致的直流潮流向交流通道大范围转移的问题,但孤岛系统缺乏大电网支撑,系统惯量小,调频能力有限,大规模新能源的随机性出力会给其频率稳定带来严重的影响.针对直流送端孤岛运行状态易于建模预测的特点,提出了计及储能荷电状态(SOC)恢复的孤岛直流外送自动发电控制模型预测控制方法.依据电网等效思路将孤岛电网等效为单一机网模型用于预测电网的未来行为动态;根据多步预测计算区域控制偏差预测值,构造目标函数使得预测值较大时储能系统和火电机组共同参与调频,预测值较小时对储能系统SOC进行恢复;在PSCAD/EMTDC中进行仿真分析,验证所提控制方法的有效性.     

基于多变量模糊控制的储能系统辅助火电机组调频

综合考虑区域电网的负荷需求和电池储能系统的荷电状态(SOC)两者之间的关系,提出了一种基于多变量模糊控制的电池储能系统辅助火电机组参与调频的控制策略。以储能装置为研究对象,设计相应的多变量模糊控制器,通过多变量模糊控制方法控制电池储能系统的输出功率,改善系统调频的动态性能。建立了含电池储能系统的区域电网仿真模型,并基于MATLAB/Simulink平台对所提控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,控制策略在改善火电机组的调频效果和提高储能装置的使用寿命方面更具有优势。     

大型火电机组一次调频控制策略的优化

通过对某电网负荷侧的事故分析,指出网内火电机组一次调频性能较差,并对珠海金湾发电有限公司2台600 MW火电机组一次调频控制策略进行了优化.机组一次调频控制优化前后测试表明,该控制策略大大提高了机组一次调频的响应速度和持久响应能力,进而增强了电网运行的稳定性和安全性.     

联网型高耗能电解铝工业电网源荷协调平抑风电功率波动控制策略

对于含有大规模新能源接入的联网型高耗能工业电网,新能源功率波动势必产生联络线功率波动以及额外备用容量费用,不利于工业电网经济运行。通过对工业电网内部火电机组与电解铝负荷联合控制进行建模,提出源荷协调平抑风电功率控制策略。基于模型预测控制方法,将电解铝负荷和火电机组调节范围以及响应速率作为约束条件,以平抑风电功率波动为控制目标,优化电解铝负荷和火电机组的有功功率调节量,减少由风电功率波动引起的联络线备用容量。以云南文山地区某个工业电网为例进行仿真,结果表明所提的源荷协调控制策略可以有效实现对工业电网内部风电功率波动的平抑,限制与大电网联络线上的有功功率交换。     

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。     

基于VMD和MPC的电动汽车-火电机组联合调频控制

合理的调频指令分配策略以及有效的指令跟踪控制方法是利用集群电动汽车(aggregate electric vehicle, AEV)联合火电机组开展调频控制、改善调频质量、提高调频经济性的关键。基于此,文中提出基于变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和双层模型预测控制(model predictive control, MPC)的AEV参与系统调频控制策略。首先,设计AEV联合传统火电机组的频率协调优化控制结构,建立火电机组及负荷频率控制模型,同时将AEV转化为虚拟调频单元,构建在AEV参与下系统单区域多机组负荷频率控制模型;然后,利用VMD将电网调频指令信号分解为含不同频率成分的本征模态函数,整合高频分量作为AEV的调频指令,低频分量作为火电机组群的调频指令,并通过双层MPC分别在AEV和火电机组群内部实现调频指令的优化再分配及跟踪控制;最后,对所提控制策略进行仿真验证。结果表明所提控制策略可实现对系统频率的有效调节,且兼顾了调频的经济性和动态性能。