AGC与AVC协调控制和电压动态安全性

电压安全与稳定性问题已经成为电力系统安全可靠运行的重大威胁.在模型预测控制理论的基础上,提出了考虑自动发电控制(AGC)有功出力分配的电压安全稳定协调控制策略.利用发电机动态无功备用与电压稳定裕度的内在联系,建立了反映系统动态电压特性和稳定性水平的协调优化目标.通过滚动优化发电机自动电压控制(AVC)中的自动电压调节器(AVR)设定值和AGC机组有功设定值,使系统在负荷增长和扰动条件下保持了良好的电压动态品质和电压稳定裕度.对新英格兰10机39节点系统的仿真验证了该策略的有效性.作为AGC的附加功能,有功出力的控制仅在存在电压失稳风险下启动,兼顾了AGC的经济性和常规控制功能.     

受端电网自动电压控制策略的应用现状

自动电压控制(AVC)已成为电压调控主要手段。归纳了二级电压控制研究现状,在结合当前受端电网无功电压调控现状分析的基础上给出了省地协调的本质,也为受端电网推进AVC建设提出建议。     

电网AGC与AVC协调控制方法

电力系统有功功率与无功功率耦合日益紧密,自动发电控制(AGC)与自动电压控制(AVC)相互解耦的模式会影响电网的运行控制效果。基于AGC与AVC不同的控制周期,在时间尺度上建立了分钟层和秒层两级衔接的AGC与AVC协调控制模式,提出了控制方法。在分钟层级上,建立有功功率与无功功率联合的最优潮流模型,提出AGC与AVC的联合优化控制方法;在秒层级上,完善AGC与AVC各自的控制策略,提出AGC与AVC的协调校正控制方法。通过算例验证表明,所提方法在满足AGC与AVC各自控制目标的同时,实现了电网的经济运行,抑制了AGC与AVC的相互影响,促进了AGC与AVC的相互支撑。     

电力系统综合节能的AGC与AVC协调控制策略

为了解决电力系统在有功无功采取解耦控制方式下,自动发电控制系统（AGC）与自动电压控制系统（AVC）均按照各自的方式、目标以及约束进行优化,缺乏协调控制的问题,采用AGC与AVC协调控制策略将有功和无功同时分层协调优化。控制策略将系统分为综合优化控制模型和预测控制模型2个模型：综合优化控制模型协调使用了AGC与AVC控制的目标函数以及相应的约束,优化后给出综合经济性最优的参考设定值,在预测控制模型中对超前AGC机组的有功调节指令与AVC分区内的可控发电机的电压调节指令进行协调优化．基于改进的超前AGC控制策略以及配合超前AGC的AVC控制策略,采用交叉迭代法对控制策略进行修正．最后在IEEE14节点系统作了有效的验证,协调优化效果明显。     

新能源侧储能系统自治运行的协调控制策略研究

随着“双碳”目标下的新能源占比逐年增加,电网稳定性要求与新能源波动性的冲突愈发凸显,新能源侧标配储能成为解决冲突的重要手段,各地也相继出台了新能源配备储能的相关政策,新能源发电侧配备储能系统的场站逐步增多,为提升新能源发电侧储能系统的深度利用率,提出了储能系统自治运行的协调控制策略。所提策略依据储能系统的现有应用方式,结合一次调频场景、自动发电控制场景、功率预测场景、储能充放电场景,设计了总体技术框架,并进一步探究了各场景下的协调控制策略。通过搭建仿真系统对协调控制策略进行论证,仿真结果表明结合应用场景设计的协调控制策略可以实现储能系统的自治运行,显著提升运行效果。     

湖南电网电压协调控制方案

为优化湖南电网电压调节能力,建立了以网损最小为目标的电压无功优化控制模型,并建立了不依赖于状态估计结果的电压校正控制模型。以湖南电网为例,提出了以关口变电站高压侧无功为协调变量的电压协调控制方案,省调自动电压控制(automatic voltage control,AVC)系统向地调AVC系统下发关口无功调节范围和无功补偿方向指令。湖南省电压协调控制结果表明,该方案可有效降低系统网损,减少电压越限概率。     

四川电网多级AVC系统协调控制及实现

介绍了四川电网AVC系统结构、各级AVC子站站系统功能及其与AVC主站系统的协调控制方式。省调AVC主站系统通过建立基于在线软分区的三级电压优化控制方式,实现四川电网的全网电压无功优化控制。地调AVC系统以省调AVC主站下达的协调控制命令为约束条件在地区电网内进行电压无功优化控制。由地调AVC系统与县调AVC之间建立互联协调控制,最终实现四川电网基于全网无功优化的电压自动控制功能。     

基于分层控制的AGC与AVC自动优化协调控制策略

电力系统自动发电控制（AGC）与自动电压控制（AVC）的控制目标和受控对象之间存在交互影响,而且容易引发重复调节和安全性等问题。文中建立了基于分层的AGC和AVC综合优化协调控制体系,在时间维度对有功频率和无功电压进行分解协调,并给出各控制层的设计方案。在上层对发电厂有功和无功功率进行优化协调并给出经济、安全、优化的参...     

计及稳定断面安全的AGC协调控制

提出了以模型预测控制为基础的有功频率双层监督控制新模式。上层控制器根据系统的实时状态为下层控制器提供参考设定值轨迹,基于模式分析方法建立有功调度中的无功调节成本模型,使无功电压控制与有功频率控制相协调;下层控制器为最优负荷频率控制,将原有的滞后控制方式转化为基于预测的超前控制方式,在超短期负荷预测的基础上建立最优化模型,并采用线性模型预测控制求解,实现了满足CPS考核前提下机组调节量的经济分配,并减少了超调频动。新英格兰10机39节点系统的算例验证了控制策略的有效性。     

湖南电网安全自动控制系统的建设和发展

为了提高电网安全稳定运行水平,湖南电网在SCADA/EMS平台上建成和不断发展了安全自动控制系统,包括自动稳定控制(ASC)、自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)三大功能.本文总结了三大自动控制系统(3A)的建设和运行经验,并提出了进一步完善和优化三大自动控制系统的建议.     

支撑电网黑启动的风光储新能源电站协调控制策略

针对局部风光资源丰富地区大停电黑启动的方案,首先建立了风光储新能源电站黑启动控制模型,研究其支撑电网黑启动的过程,储能系统作为主电源保证黑启动过程中系统电压和频率稳定。其次,提出了一种风光机组负荷跟踪功率协调控制策略,当风光出力不足时,风光机组采用最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法,储能系统作为主电源负责微电网功率的平衡;当风光出力足够时,风机根据光伏出力的变化进行减载运行,有效跟踪负荷功率变化,减少储能充电功率。该控制策略不但可减少储能系统充放电转换次数提高储能系统使用寿命,还能大大降低黑启动中储能系统配置容量,提高经济效益。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory仿真平台搭建了风光储新能源电站控制模型,仿真验证了风光储新能源电站作为电网黑启动电源的可行性和所提控制策略的有效性。     

直流受端多资源电压协调控制策略研究

直流受端电压稳定性是目前关注的热点，多资源无功功率协调控制可有效提高直流受端系统的电压稳定特性。提出了一种综合考虑多资源配置的无功功率支援方法，综合考虑了交流电网的安全稳定约束，提出了区域电网多资源按优先级进行无功功率支援的计算方法，同时结合发电机、直流及可切负荷等资源的运行特点及其电压支撑特性，提出了一种多资源电压协调控制策略，并通过实际电网数据进行仿真，验证了所提方法和策略的有效性。     

基于特高压和超高压直流互联的送端电网AGC系统控制策略

采用基于特高压和超高压直流的电网异步联网方式对现有的自动发电控制(AGC)系统控制策略和电网频率控制的适应性问题逐步显现.为分析直流系统异步联网方式对电网AGC系统控制策略带来的影响,结合直流系统负荷的频率静态特性及其附加频率控制器的动态特性,分析了区域电网AGC对控制区设置、控制模式选择以及与直流附加频率控制器的适应...     

水电厂自动控制功能与电网运行协调优化关键策略

基于水电厂自动控制功能与电网运行动态协调控制方法,提出了水电厂自动发电控制上、下振动区的具体算法和自动电压控制的双目标控制这2项关键策略,使水电厂自动控制功能可以配合调度指令,采用动态振动区的方式避免机组频繁跨越振动区,同时也接受动态的电压和无功功率约束双目标指令,从而达到与电网运行协调一致,最大限度地保证电网运行和电厂设备的安全。最后,以洪家渡水电厂自动控制功能的应用为实例,验证了所提出策略的有效性。     

含多个分布式电源的微电网协调控制

针对含多个分布式电源的微电网协调控制问题,根据电源特性的不同分别进行了控制器设计.运用多智能体技术将集中控制和分散控制有效结合起来,保证微电网在孤岛运行和联网运行模式之间切换时系统稳定运行,基于多智能体技术的能量管理系统对分布式电源的输出进行优化分配.电压/频率控制采用一个与配电网频率同步的正弦信号作为参考电压,控制结构简单且响应速度快,在确保系统的稳定的同时使得微电网频率与配电网维持同步,降低了重新并网的难度.通过PSCAD软件对微电网在不同运行模式下的分布式电源输出和负载变化进行仿真,对结果的分析表明提出的控制结构是正确有效的.     

德阳电网AVC系统省地协调控制的实现

介绍了德阳地调AVC子站系统与四川电网省调AVC主站系统之间的相互协调控制以实现省地一体化AVC系统的闭环运行,分析了省地协调控制中应考虑的问题,总结了德阳AVC系统省地协调的特点,对其他地区建设AVC系统省地协调控制具有一定借鉴作用。     

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。     

基于AVC系统的省地电网关口无功功率协调控制方法

定量评估省级电网的无功调控能力以确定关口无功功率控制范围,是大电网自动电压控制(automatic voltage control,AVC)的关键。基于电网分层解耦的理念,首先给出了平均协调功率因数限值(average coordination power factor limits,ACPF)的定义来评价省级电网的无功承受极限,并求解ACPF的优化数学模型,得到ACPF与省级电网下送负荷水平的相关性曲线;接着根据各500 kV变电站负荷的差异性,近似线性化计算上游关口协调功率因数限值,并以其为约束条件建立下游关口协调功率因数下限值的计算模型及其快速估算方法,实现AVC系统参数的动态整定;最后给出了AVC系统省地协调的关口无功功率控制实现方法。应用到广东某区域电网的仿真结果表明,所提的方法在节能降损、提升电压质量、提高省级电网电压无功安全裕度以及挖掘片区变电容量等方面优势更加明显。     

基于智能AVC系统的全网无功电压协调控制研究

考虑到智能AVC全网控制对电网的安全、经济运行有着重要意义,本文在对比传统AVC与智能AVC之后,从全局协调控制的角度出发,分别指出了智能AVC与自动发电控制AGC、变电所电压无功自动控制VQC以及DAVC协调控制的实施手段,从而引出智能AVC全网协调控制方法。在研究过程中,将分层分区的思想贯穿在整个协调控制中,并将全网的节点电压和关口功率控制在规定范围内,使得AVC与AGC、VQC、DAVC在时间与空间上协调统一起来。这为实现全系统的闭环自动控制提供了基础,同时也为系统全局控制的自动化、有序化、安全化、经济化指出了方向。