基于现代内点理论的互联电网控制性能评价标准下的AGC控制策略

分析电力系统中现有电力系统自动发电控制(automatic generation control,AGC)策略的运行情况和存在问题。根据电力系统实际运行情况和控制性能评价标准(control performance standard,CPS)考核要求,提出基于现代内点理论的互联电网CPS标准下的AGC控制策略,建立相应的最优化数学模型,确定解算条件,导出含互补约束条件的非线性规划算法。大量的仿真实验和比较算例表明所提的AGC控制策略能有效地减少AGC机组的下令次数,大幅度提高CPS指标,保证电网频率质量和安全运行,降低电网调节成本,实现电网运行的精细化管理。该成果已在广西电网投入开环运行。     

发电厂调节性能考核的新方法

在南方区域电力系统中采用控制性能标准(CPS)对区域内省级电力系统的自动发电控制(AGC)系统运行性能进行评价,并制定了相应的经济考核方法.以该方法为基础,在CPS计算公式中加入容量系数,把CPS考核方法推广到发电机组,并将省级的考核电量分解到相关电厂,以促进其改善运行性能.这种方法与现有CPS考核方法的思路一致,且侧重于机组较长时间段的调节性能,避免直接对机组动态性能指标如调节速率和调节精度的测定,方法简单,容易实现.     

扰动控制性能评价标准在福建电网的应用

简要介绍了华东电网正在推行的控制性能标准(control performance standard,CPS)/扰动控制标准(disturbance control standard,DCS),以及基于CPS/DCS的系统扰动控制性能评价及考核办法。提出在福建电网采用自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组及非AGC机组按照正常速率或紧急速率自动调节,或采用人工调节相结合的DCS控制策略。建立了基于CPS/DCS的AGC控制策略中4个控制器之间的协调机制,并根据华东电网CPS/ DCS考核结果对各控制器的控制修正系数进行优化。在福建电网EMS系统中完成了DCS控制策略及AGC控制策略的功能开发,最后通过福建电网实际发生的扰动对该策略进行了验证。     

区域新能源电力系统AGC调频容量实时评估方法

针对高比例可再生能源接入下电力系统惯量水平持续降低、弱频率调节能力会危及电网安全运行等问题，提出一种区域新能源电力系统自动发电控制AGC(automatic generation control)调频容量实时评估方法，以确定控制区的AGC调频能力分析需求。首先，依据AGC调频容量考核标准，梳理调频容量的主要影响因素，并获取调频容量、调频标准差与调频表现间的联系。其次，综合应用传统机组、负荷、新能源、联络线历史数据，基于极限学习机ELM(extreme learning machine)模型预测调频标准差，利用调频表现达标概率分布确定区域电力系统的调频容量。最后，以河北某电网为例进行AGC调频容量的评估，验证了所提方法 AGC调频容量更小，调频表现更优，具有更好的安全性和经济性。     

基于控制性能考核标准的水火电机组实时协调控制

省级电网的在线有功调度中,水、火电自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组和非AGC机组之间缺乏协调,使得水电AGC机组必须保留较大的备用容量,这不利于节能减排,而且会恶化电网安全运行水平。文章在计划机组和AGC机组之间新增一类协调AGC机组,用于协调S机组和Y机组。依据控制性能考核标准(control performance standard,CPS),把运行状态划分为正常区、预警区和紧急区,根据运行状态划分结果来确定C机组当前的协调策略。文中的协调策略可以保证S机组尽量跟踪计划,同时为Y机组提供容量支持。仿真计算和现场实际控制效果验证了文中算法的正确性和合理性。     

互联电网CPS标准下计及一次调频的最优AGC控制模型

分析互联电网环境下机组一次调频的重要性及其对电网自动发电控制(automatic generation control,AGC)的影响,针对传统AGC控制策略难以计及一次调频的问题,提出AGC与一次调频协同控制的线性增量表达,进而构建互联电网控制性能标准(control performance standard,CPS)下计及一次调频的最优AGC控制的混合整数线性规划模型。在模型中,根据电力系统特性,将AGC机组调节指令状态变量由传统的三态变量转化为两态变量表示;采用线性化手段,将传统非线性最小加减速时间约束线性化。某省实际系统的计算结果表明:新模型显著减少了AGC机组的下令次数,有效提高了CPS考核指标水平,明显降低了系统调节成本,具有良好的应用前景。     

AGC机组调节速率和精度的实时计算方法

调节速率和调节精度是自动发电控制(AGC)中考核AGC机组的两项重要指标,也是电力市场下AGC机组调配参考的依据.通过分析传统AGC软件机组响应测试方法存在的不足,提出了结合机组实际运行过程实时获取调节速率及精度的计算方法.在多个电网能量管理系统(EMS)中的实际应用证明该方法是切实可行和有效的.     

基于超短期负荷预测的Non-AGC与AGC协调控制策略研究

为了消纳大规模新能源并网给系统带来的随机性和波动性,针对Non-AGC机组与AGC机组调节速率的不同,给出Non-AGC与AGC协调控制策略。利用超短期负荷预测提前为Non-AGC机组制定发电计划,达到用Non-AGC分担AGC调解压力的目的。利用"波动窗"算法给出Non-AGC机组调节速率与调节时间的计算方法;利用CPS标准制定AGC机组调节策略,并考核AGC机组调节性能。利用该协调控制策略模拟山东电网运行情况并和现有调度模式在AGC调节容量、频率控制、ACE、CPS指标等方面进行对比分析,结果表明,基于超短期负荷预测的Non-AGC与AGC协调控制策略是实用、有效的,既能维持良好电能质量又能消纳新能源并网的波动性。     

互联电网CPS调节指令动态最优分配Q–学习算法

控制性能标准(control performance standard,CPS)下互联电网调度端的自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令(简称CPS指令)到各类型AGC机组的动态优化分配是随机最优问题。将CPS指令分配的连续控制过程离散化,并可将其看作是一个离散时间马尔可夫决策过程,提出应用基于Q–学习的动态控制方法。根据优化目标的差异,设计不同的奖励函数,并将其引入到算法当中,有效结合水、火电机组的调节特性,并考虑水电机组的调节裕度,提高AGC系统调节能力。遗传算法和工程实用方法在标准两区域模型及南方电网模型的仿真研究显示,Q–学习有效提高了系统的适应性、鲁棒性和CPS考核合格率。     

广东电网自动发电控制功率调节分配因子的数学建模

由于水电、火电、抽水蓄能等不同类型机组的容量和调节速率不同。当水电、火电机组一起联合参与自动调节时,将会导致调节功率分配不科学,进而引起控制性能标准（Control performance standard,CPS）合格率下降,对机组安全运行不利。为此,对广东电网自动发电控制（automatic generation control,AGC）机组的功率分配进行了深入的研究,利用美国电气电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronic Engineers,IEEE）推荐的区域负荷频率控制模型,对广东电网及其周边电网AGC控制策略进行了精确的建模,并对汽轮机、水轮机的数学模型及其调速器的数学模型进行详细的研究。仿真计算结果表明,该模型有效可行。     

互联电网CPS下AGC控制参数的优化

提出了一种在互联电网控制性能标准(CPS)下现有自动发电控制(AGC)系统的控制参数优化方法.根据电网真实或假设的系统频率、负荷等运行数据,建立了基于现代内点理论的互联电网CPS下的AGC策略模型,进行求解,以优化结果反推出影响CPS指标和AGC系统性能、调节次数的比例系数、积分系数、CPS分量系数等关键参数,并进行仿真计算,结果表明该方法减少了AGC机组的下令次数,大幅度提高了CPS指标,保证了电网频率质量和安全运行,为调度、自动化专业优化调整AGC主站端的控制参数提供了理论依据和数学工具.该成果已用于广西电网.     

一种新型直调电厂机组绩效考评模式

电厂自动发电控制（AGC）控制精度及负荷曲线执行准确度是影响电网频率及控制性能标准（CPS）考核成绩的重要因素。提出一种新型的直调电厂机组绩效评价体系,利用自动化的数据采集模块对中调直调电厂机组的运行情况进行科学的统计,并通过内部协调控制模式实现对机组AGC及负荷曲线执行情况的跟踪评价分析,从而实现对电厂的有效管理。基于此,结合广东电网的实际情况,提出了适用于广东电网采用的直调电厂机组绩效考评模式,实际应用证实了该模式的可行性。     

火电机组一次调频和AGC性能优化分析

为了电网的安全、稳定、经济运行,各发电机组必须具备一次调频和AGC能力,但是,受到各种因素的影响,火电机组一次调频和AGC功能不能满足技术指标要求的问题比较突出,个别机组甚至不具备一次调频和AGC能力。在对影响火电机组一次调频和AGC功能的原因进行系统分析的基础上,提出采用完善设备、规范管理、优化控制逻辑等综合措施提高火电机组的一次调频和AGC能力。     

PSO算法在互联电网CPS功率调节中的应用研究

研究了电网中不同类型AGC机组在功率缺额下所应该承担的比例大小问题。采用标准PSO算法对CPS控制策略中AGC机组调节功率的分配进行机组种群优化。利用标准PSO算法,可以避免平均分配法较难得到最优解的缺陷,从而在经济性的条件下使CPS指标达到最优。通过算例进行仿真计算,证明了该算法的有效性。     

互联电网AGC控制研究进展

综述了互联电网AGC控制研究进展。归纳并分析了6个研究方向:基于经典控制器的结构与参数优化的AGC控制;基于模糊控制器及改进的AGC控制;基于CPS信息的AGC控制;多类型发电机组协调下的AGC控制;利用SMES的AGC控制;利用TCPS的AGC控制。     

互联电网控制性能标准下自动发电控制策略的选择

正确选择互联电网控制性能标准(CPS)下的自动发电控制(AGC)策略不但能提高电网频率质量，而且能减少机组正常运行时的调节工作量。作者对比了A系列标准与CPS标准下的AGC调整幅度，从CPS规定出发，提出了两类针对CPS的AGC控制策略的基本形式，分析了不同控制策略之间的差异。     

基于CPS统计信息自学习机理的AGC自适应控制

提出一种利用控制性能标准(control performance standard,CPS)的统计信息进行自动学习,从而为调度端自动发电控制(automatic generation control,AGC)的比例积分控制参数进行自动调整的自适应控制策略。CPS标准的提出一方面是为提高区域电网对整个电网频率的支援作用,另一方面其统计特性放宽对区域控制偏差控制的要求。该自适应控制策略充分利用CPS的统计特性,对电网结构、参数和运行方式具有良好的适应性,其自学习机制简单实用,易于在现有大多数电网调度AGC系统上实现。以广东电网为对象的实例研究显示,该AGC自适应控制可在保证CPS考核合格率的同时有效减轻发电厂的调节压力。