关于华东电网实行SCPS的探讨

华东电网引入北美电力可靠性委员会（NERC）的控制性能标准（CPS）起到了改善系统频率控制性能的作用,但现行的控制标准中并未对发电机组自动发电控制（AGC）性能予以约束。文中介绍了NERC推行的发电机组评价标准——服务提供者控制性能指标（SCPS）,分析了该指标的特点,探讨了华东电网实行SCPS的可行性。该指标的推行将有助于统一华东电网内发电机对于电网频率控制贡献度的评价标准,提高各发电机组改善电网频率控制性能的积极性,改善华东电网的频率质量及系统的频率控制特性。     

海南联网AGC控制策略研究

根据海南电网联网后的运行特点和安全要求,文章讨论如何重新定位海南电网自动发电控制（automaticgenerationcontrol,AGC）特有的控制目标,并在此基础上提出了与其相匹配的动态联络线频率控制（dynamictielineandfrequencybiascontrol,DTBC）策略。和原有的AGC控制策略相比,该策略能更好地适应海南电网特点,安全性好,机组调节量小,电量偏差小。海南电网的模型仿真证明了该策略的实用性。     

CPS标准下的AGC控制策略改进研究

对传统的CPS控制策略的优缺点以及存在的问题进行分析,围绕如何提高CPS的控制效果,引入了新的判断条件即区域控制偏差与频率偏差的乘积因子,通过对其进行计算来判断机组状态是否对系统的频率恢复有利,从而控制AGC机组的调节动作。用Simulink仿真软件建立了一个单区域电力系统的控制模型,仿真结果表明,引入新的判断条件后的控制策略不仅能够更好的实现CPS考核标准,使系统的频率保持在规定范围内,而且降低了AGC机组的动作次数,降低了系统的运行成本,具有重要的实用性。     

CPS标准下的AGC控制策略改进研究

对传统的CPS控制策略的优缺点以及存在的问题进行分析,围绕如何提高CPS的控制效果,引入了新的判断条件即区域控制偏差与频率偏差的乘积因子,通过对其进行计算来判断机组状态是否对系统的频率恢复有利,从而控制AGC机组的调节动作.用Simulink仿真软件建立了一个单区域电力系统的控制模型,仿真结果表明,引入新的判断条件后的控制策略不仅能够更好的实现CPS考核标准,使系统的频率保持在规定范围内,而且降低了AGC机组的动作次数,降低了系统的运行成本,具有重要的实用性.     

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。     

基于CPS标准的AGC控制策略分析

介绍了能量管理系统(EMS)中适应CPS控制标准的新的AGC控制策略,并结合云南电网的特点,对AGC控制策略作了进一步完善。这些处理方法有利于提高南方电网频率控制质量。     

省级电网AGC控制策略研究

区域电网互联主要任务是:保持电网频率质量,改善机组调控性能,从而发挥大电网运行的优越性.立足于省级电网调度控制,介绍了国内AGC发展和控制现状.以重庆电网为例详细探讨了目前省级电网AGC控制方案中的不足,从三个方面提出改进策略.将全网机组分三大类:日前计划机组、超短期负荷预测机组和联络线AGC机组.在调度中应用15 min超短期负荷预测技术,并在各种机组间采用协调控制方案.经现场运行验证,有效提高了重庆电网AGC调节品质.     

考虑控制性能标准的AGC机组经济补偿研究

为了维护电网安全、可靠、经济地运行，必须公正合理地对参与电网自动发电控制(AGC)电厂进行考核和结算。当AGC机组退出运行后，国内电力市场在结算时一般未考虑其对区域联络线功率电量经济考核的影响，仅以罚款系数对其进行考核。这种结算方式缺乏合理的量化理论依据，不能真正体现市场的公平性，一定程度上制约了AGC机组性能的提高和更加有效地运行。在解析AGC运行和结算过程的基础上，根据谁造成损失谁补偿的原则，提出一种量化的补偿算法，来评价机组退出AGC运行对区域联络线功率电量经济考核的影响。算例说明了该补偿算法的合理性和有效性。     

省级电网AGC控制策略研究

区域电网互联主要任务是：保持电网频率质量,改善机组调控性能,从而发挥大电网运行的优越性。立足于省级电网调度控制,介绍了国内AGC发展和控制现状。以重庆电网为例详细探讨了目前省级电网AGC控制方案中的不足,从三个方面提出改进策略。将全网机组分三大类：日前计划机组、超短期负荷预测机组和联络线AGC机组。在调度中应用15 min超短期负荷预测技术,并在各种机组间采用协调控制方案。经现场运行验证,有效提高了重庆电网AGC调节品质。     

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。     

互联电网CPS标准下的自动发电控制策略

阐述了互联电网控制性能评价标准(CPS)下的自动发电控制(AGC)策略。提出了CPS调节功率分量这一新概念,并将其与比例分量和积分分量相结合,构成区域总调节功率。进一步根据区域控制偏差(ACE)和频率偏差的大小与方向,对区域总调节功率予以修正,以进一步提高CPS指标。最后提出了根据区域总调节功率而不是ACE来划分AGC控制区域的方法。这些控制策略有利于提高电网频率控制质量,体现了紧急情况下互联电网各AGC控制区之间的相互支援,在多个大电网的实际应用中取得了良好的效果。     

Optimal Automatic Generation Control of Asynchronous Power Systems Using Output Feedback Control Strategy with Dynamic Participation of Wind Turbines

Abstract—This article presents the design of optimal output feedback automatic generation control regulators for an interconnected power system with dynamic participation of doubly fed induction generator based wind turbines. The power systems consist of plants with hydro-thermal turbines and are interconnected via parallel AC/DC links. Efforts have been made to propose optimal automatic generation control regulators based on feedback of output state variables, which are easily accessible and available for the measurement. The designed optimal output feedback automatic generation control regulators are implemented, and the system dynamic responses for various system states are obtained considering 1% load perturbation in one of the areas. The dynamic performance is compared with that obtained with optimal automatic generation control regulators designed using full state vector feedback. The pattern of closed-loop eigenvalues is also determined to test the system stability.     

基于虚拟狼群策略的分层分布式自动发电控制

为解决传统集中式自动发电控制(AGC)无法解决的大规模新能源接入电网所带来的强随机扰动问题,从AGC角度提出一种面向分布式能源、基于虚拟狼群策略的分层分布式控制方法,以实现区域的最优协同控制。该方法简称虚拟狼群策略,它结合新赢输评判标准、爬山算法和资格迹,通过智能体精确计算赢输评判标准并快速收敛到纳什均衡;在总功率指令分配部分采用协同一致性算法。通过对IEEE标准两区域电力系统改进模型以及湖北电网模型进行仿真,表明所提方法能实现区域协同控制、改善闭环系统性能、减少碳排放,同时具有更快的收敛速度。     

基于频差预期控制性能标准下的自动发电控制策略

通过对实际电网系统频率分析,发现系统频差波动周期绝大多数都在5min以内。由于自动发电控制(AGC)调节过程的时间尺度相对较长,跟踪小周期的频差变化会造成机组调节次数增加、调节效率下降。对实际频率特性的进一步研究发现,系统频差均值在较长时间尺度上具有可以利用的规律性。由此,提出基于未来频差预期的控制性能标准(CPS)控制策略。仿真实验表明,所提出的新控制策略对AGC机组性能要求与传统策略相比大大降低,可以实现以较少的调节次数,维持较高的CPS指标,提高调节效率,降低机组调节损耗。     

含储能资源参与的自动发电控制策略研究

以电池为代表的新型规模化储能资源可快速改变功率输出,为自动发电控制(automatic generation control,AGC)提供了新的手段。该文主要研究AGC系统对于储能资源参与二次调频的容量需求及其控制策略。在电力系统调频需求分析的基础上,提出采用离散傅里叶变换分析高频和低频调频需求的方法,并对实际系统的全天和每小时内高频分量的占比进行了定量分析。根据储能资源的快速响应特点,提出了储能资源参与调频的两种策略。策略1是基于区域调节需求(area regulation requirement,ARR)所处的区间灵活分配储能资源承担的调节量;策略2则将调频需求的高频分量指派给储能资源承担。基于实际系统的数据,对储能参与AGC的不同策略进行了仿真和比较分析。所提方法和研究结果对于实际应用具有重要的指导意义和参考价值。     

智能电网调度控制系统AGC需求分析及关键技术

对智能电网调度控制系统中自动发电控制(AGC)面临的新业务需求及关键技术进行了分析和展望。剖析了AGC控制模式、性能评价标准和控制策略的内涵,论述了其在特高压建设、一体化调度模式和新能源接入背景驱动下的变化;对智能调度AGC领域已开展的技术实践进行了总结和思考,提出了适应新变化的控制架构和关键技术;最后,探讨了AGC为满足未来华北、华中、华东(简称"三华")同步电网控制需解决的若干技术问题。     

Study on Dynamic Participation of Wind Turbines in Automatic Generation Control of Power Systems

This article presents the design of optimal automatic generation control regulators for an interconnected power system incorporating dynamic participation of doubly fed induction generator based wind turbines. Two power system models are identified for the investigations. Power system model 1 is a two-area interconnected power system consisting of identical plants with non-reheat turbines, whereas power system model 2 consists of identical plants with non-reheat turbines and dynamic participation of doubly fed induction generator based wind turbines in both areas. An AC tie-line is used as area interconnection in both power system models. The designed optimal automatic generation control regulators are implemented, and the system dynamic responses for various system states are obtained considering a 1% load disturbance in one of the areas. The pattern of closed-loop eigenvalues is also determined to investigate system stability. From the investigations carried out in the work, it is inferred that the incorporation of doubly fed induction generator based wind turbines in both areas has appreciably improved the dynamic performance of the system under consideration. Moreover, system stability is ensured for both power system models.