專利名稱：一種適應(yīng)多目標(biāo)的電網(wǎng)分層分區(qū)潮流自動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適應(yīng)多目標(biāo)的電網(wǎng)分層分區(qū)潮流自動(dòng)控制方法，屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制是電力系統(tǒng)運(yùn)行控制的電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行保障技術(shù)，其核心目的是根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)發(fā)電機(jī)組出力進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率與有功功率的自動(dòng)控制。傳統(tǒng)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)穩(wěn)定控制系統(tǒng)中，其控制的目標(biāo)是針對(duì)電網(wǎng)某一緊急情況下的事故控制，往往以切機(jī)、切負(fù)荷為手段，控制策略和目標(biāo)往往僅適應(yīng)局部電網(wǎng)的某一假定事故模式，控制目標(biāo)相對(duì)單一，適應(yīng)的范圍較窄，靈活性較差，不能滿足電網(wǎng)開(kāi)環(huán)后對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行全面的、多斷面聯(lián)合、提前預(yù)控、自適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的生產(chǎn)需要。已有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)部分網(wǎng)省調(diào)度通信中心開(kāi)展了 “互聯(lián)電網(wǎng)中自動(dòng)發(fā)電控制關(guān)鍵技術(shù)”以及“多區(qū)域自動(dòng)發(fā)電控制(以下簡(jiǎn)稱AGC)理論與技術(shù)”的研究，著重于滿足聯(lián)絡(luò)線功率控制性能標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱CPS)的自動(dòng)發(fā)電控制研究，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的控制軟件，建立了多區(qū)域控制模型，實(shí)現(xiàn)了 AGC多區(qū)域自動(dòng)發(fā)電控制，并能夠?qū)﹄娋W(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)線功率按照CPS 考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制；通過(guò)與全網(wǎng)超短期負(fù)荷預(yù)報(bào)、實(shí)時(shí)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)AGC超前控制，但并未考慮電網(wǎng)穩(wěn)定斷面約束，因此無(wú)法對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定斷面潮流進(jìn)行有效控制。國(guó)內(nèi)部分省級(jí)調(diào)度通信中心開(kāi)展了“基于AGC的穩(wěn)定斷面潮流控制”的研究，著重于考慮安全約束條件、靈敏度分析、超短期負(fù)荷預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)內(nèi)部分穩(wěn)定斷面潮流的控制，形成閉環(huán)控制，解決斷面穩(wěn)定輸送功率越限的問(wèn)題，但未考慮發(fā)電綜合自動(dòng)排序控制， 因此無(wú)法較好滿足電網(wǎng)三公調(diào)度和節(jié)能調(diào)度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種適應(yīng)多目標(biāo)的電網(wǎng)分層分區(qū)潮流自動(dòng)控制方法，以電網(wǎng)分層分區(qū)潮流自動(dòng)控制為主要目標(biāo)，與能量管理系統(tǒng)(EMS)、實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)等密切聯(lián)系，在電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行過(guò)程中全程實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)斷面潮流實(shí)時(shí)的自動(dòng)控制。本發(fā)明提出的適應(yīng)多目標(biāo)的電網(wǎng)分層分區(qū)潮流自動(dòng)控制方法，包括以下步驟(1)建立電網(wǎng)的分區(qū)控制模型當(dāng)采用頻率聯(lián)絡(luò)線偏差控制方式時(shí)，在電網(wǎng)中建立一個(gè)主控制區(qū)域Al，建立的主控制區(qū)域A1中包含頻率和聯(lián)絡(luò)線交換部分，主控制區(qū)域聯(lián)絡(luò)線功率偏差A(yù)CE計(jì)算公式為ACE = (f-f0)*10B+(I-I0)其中，f為主控制區(qū)域的實(shí)采頻率，f0為主控制區(qū)域的計(jì)劃頻率值，B為電網(wǎng)控制區(qū)域的頻率偏差系數(shù)，I為本控制區(qū)域和外控制區(qū)域之間的聯(lián)絡(luò)線交換功率，I0為本控制區(qū)域和外控制區(qū)域之間的交換功率的計(jì)劃值；根據(jù)電網(wǎng)的調(diào)度管轄區(qū)域和電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系，選擇發(fā)電機(jī)組G1至Gn構(gòu)成子控制區(qū)域S1 ；
當(dāng)電網(wǎng)解列后，由獨(dú)立的電氣島形成子控制區(qū)域，子控制區(qū)域的控制方式轉(zhuǎn)為定頻率控制方式，功率偏差A(yù)CE計(jì)算公式為ACEi = (fi-fi0) *lOBi其中，&為分別從子控制區(qū)域采集的頻率，fi0為子控制區(qū)的計(jì)劃頻率值，Bi為每個(gè)子控制區(qū)域的頻率偏差系數(shù)；(2)建立電網(wǎng)的分區(qū)控制模型根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)建立500kV/220kV電網(wǎng)分層控制模型；(3)建立分層分區(qū)潮流控制模型由水電機(jī)組或燃機(jī)機(jī)組控制全網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線功率偏差，由分區(qū)發(fā)電機(jī)組控制本區(qū)與外區(qū)相連的多個(gè)500kV線路功率和的偏差，由分層發(fā)電機(jī)組控制本層的500kV聯(lián)變的功率偏差，電網(wǎng)檢修運(yùn)行方式下由發(fā)電機(jī)組控制電網(wǎng)相關(guān)元件潮流的功率偏差；(4)制定發(fā)電機(jī)組出力協(xié)調(diào)定量控制策略當(dāng)前發(fā)電機(jī)組的實(shí)際出力/計(jì)劃出力大小、計(jì)劃電量完成率高低、上網(wǎng)電價(jià)高低、 能耗高低和電網(wǎng)斷面靈敏度，對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行排序，根據(jù)排序結(jié)果采用優(yōu)先級(jí)法分配機(jī)組出力，依次調(diào)整機(jī)組出力，排序在前的機(jī)組優(yōu)先加出力、排序在后的機(jī)組優(yōu)先減出力；(5)結(jié)合電網(wǎng)分區(qū)超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，制定發(fā)電機(jī)組的綜合調(diào)用順序指標(biāo)(5-1)根據(jù)下式確定可調(diào)裕度因子
權(quán)利要求
1. 一種適應(yīng)多目標(biāo)的電網(wǎng)分層分區(qū)潮流自動(dòng)控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)建立電網(wǎng)的分區(qū)控制模型當(dāng)采用頻率聯(lián)絡(luò)線偏差控制方式時(shí)，在電網(wǎng)中建立一個(gè)主控制區(qū)域A1,建立的主控制區(qū)域A1中包含頻率和聯(lián)絡(luò)線交換部分，主控制區(qū)域聯(lián)絡(luò)線功率偏差A(yù)CE計(jì)算公式為 ACE = (f-f。)*10B+(I-I0)其中，f為主控制區(qū)域的實(shí)采頻率，&為主控制區(qū)域的計(jì)劃頻率值，B為電網(wǎng)控制區(qū)域的頻率偏差系數(shù)，I為本控制區(qū)域和外控制區(qū)域之間的聯(lián)絡(luò)線交換功率，I0為本控制區(qū)域和外控制區(qū)域之間的交換功率的計(jì)劃值；根據(jù)電網(wǎng)的調(diào)度管轄區(qū)域和電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系，選擇發(fā)電機(jī)組G1至Gn構(gòu)成子控制區(qū)域S1 ；當(dāng)電網(wǎng)解列后，由獨(dú)立的電氣島形成子控制區(qū)域，子控制區(qū)域的控制方式轉(zhuǎn)為定頻率控制方式，功率偏差A(yù)CE計(jì)算公式為 ACEi = (^fi0) ^lOBi其中，A為分別從子控制區(qū)域采集的頻率，fi0為子控制區(qū)的計(jì)劃頻率值，Bi為每個(gè)子控制區(qū)域的頻率偏差系數(shù)；(2)建立電網(wǎng)的分區(qū)控制模型根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)建立500kV/220kV電網(wǎng)分層控制模型；(3)建立分層分區(qū)潮流控制模型由水電機(jī)組或燃機(jī)機(jī)組控制全網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線功率偏差，由分區(qū)發(fā)電機(jī)組控制本區(qū)與外區(qū)相連的多個(gè)500kV線路功率和的偏差，由分層發(fā)電機(jī)組控制本層的500kV聯(lián)變的功率偏差，電網(wǎng)檢修運(yùn)行方式下由發(fā)電機(jī)組控制電網(wǎng)相關(guān)元件潮流的功率偏差；(4)制定發(fā)電機(jī)組出力協(xié)調(diào)定量控制策略當(dāng)前發(fā)電機(jī)組的實(shí)際出力/計(jì)劃出力大小、計(jì)劃電量完成率高低、上網(wǎng)電價(jià)高低、能耗高低和電網(wǎng)斷面靈敏度，對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行排序，根據(jù)排序結(jié)果采用優(yōu)先級(jí)法分配機(jī)組出力， 依次調(diào)整機(jī)組出力，排序在前的機(jī)組優(yōu)先加出力、排序在后的機(jī)組優(yōu)先減出力；(5)結(jié)合電網(wǎng)分區(qū)超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，制定發(fā)電機(jī)組的綜合調(diào)用順序指標(biāo) (5-1)根據(jù)下式確定可調(diào)裕度因子
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適應(yīng)多目標(biāo)的電網(wǎng)分層分區(qū)潮流自動(dòng)控制方法，屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括多控制區(qū)域、多控制目標(biāo)以及分層分區(qū)斷面潮流協(xié)調(diào)控制；電網(wǎng)潮流分層分區(qū)協(xié)調(diào)控制體系以及相適應(yīng)的控制策略；綜合考慮電壓等級(jí)、電網(wǎng)區(qū)域以及節(jié)能調(diào)度原則等的機(jī)組出力實(shí)時(shí)調(diào)整的排序分配策略，包括不同電壓等級(jí)、不同電網(wǎng)區(qū)域的發(fā)電機(jī)組集群之間排序分配策略，相同電壓等級(jí)、同一電網(wǎng)區(qū)域的發(fā)電機(jī)組之間的排序分配策略；對(duì)電網(wǎng)各控制區(qū)域進(jìn)行分區(qū)獨(dú)立超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)控制。本發(fā)明方法能靈活適應(yīng)各種電網(wǎng)運(yùn)行方式，保證電網(wǎng)重要輸電斷面線路檢修方式下的電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行；水、火電機(jī)組發(fā)電控制更加協(xié)調(diào)，為節(jié)能發(fā)電調(diào)度提供了有力的技術(shù)支持。
文檔編號(hào)H02J3/46GK102222906SQ20101014623
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者孫建華, 孫素琴, 張明亮, 戴則梅, 李佳宇, 李大鵬, 李奎, 李巖, 杜曉勇, 滕賢亮, 潘玉明, 王景鋼, 王紅印, 范斗, 高宗和 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司, 河南省電力公司