自動發(fā)電控制中頻率偏差系數(shù)研究.pdf

1、互聯(lián)電力系統(tǒng)要求控制頻率和區(qū)域間聯(lián)絡線交換功率維持在計劃值，而自動發(fā)電控制(AGC)是實現(xiàn)此功能的主要技術手段。AGC根據(jù)不同的控制模式實時計算區(qū)域控制偏差(ACE)，并通過調(diào)節(jié)各區(qū)AGC機組的有功出力保持ACE在規(guī)定范圍內(nèi)，從而使頻率和聯(lián)絡線交換功率恢復到計劃值，實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)電與負荷在計劃頻率下的平衡。 聯(lián)絡線頻率偏差控制模式下，ACE計算公式中各區(qū)頻率偏差系數(shù)的整定對控制系統(tǒng)穩(wěn)定和頻率恢復、各區(qū)AGC的動態(tài)響應特性，以及各區(qū)二

2、次調(diào)頻責任的公平分配有著重要影響。本文針對AGC中頻率偏差系數(shù)的不同功能，對頻率偏差系數(shù)的確定方法、設定方式以及分配原則等一些尚未得到很好解決的頻率偏差系數(shù)相關問題進行了比較系統(tǒng)和深入的探索和研究。 首先，基于頻率偏差系數(shù)選擇的基本原理，在第二章中提出了系統(tǒng)不同運行方式下的全天分時段頻率偏差系數(shù)(Bdp)確定方法。可將AGC調(diào)節(jié)容量充足區(qū)域的頻率偏差系數(shù)定為Bdp+△B，以達到通過調(diào)整區(qū)域頻率偏差系數(shù)來實現(xiàn)區(qū)域間AGC調(diào)節(jié)的相互

3、支援。同時，結合我國電網(wǎng)特有的AGC分級管理模式，提出一種按頻率偏差絕對值｜△f｜的不同等級調(diào)整網(wǎng)、省(市)區(qū)頻率偏差系數(shù)的確定方法。 在此基礎上，基于多目標最優(yōu)化技術和超短期負荷預報，在第三章中提出一種目標可控的超前頻率偏差系數(shù)確定方法，以求取前述△B。該方法在頻率偏差系數(shù)確定中引入控制因子，根據(jù)區(qū)域的特點和決策者的意圖人為控制各運行目標的重要程度，并利用超短期負荷預報提前計算出各區(qū)的頻率偏差系數(shù)，從而使系統(tǒng)運行滿足既定的要求

4、，實現(xiàn)了AGC的超前控制。 通過理論分析和模型仿真，比較了各種電網(wǎng)技術條件下系統(tǒng)分別采用時變和固定的頻率偏差系數(shù)設定方式對系統(tǒng)控制性能的影響。進而在第四章中提出：在現(xiàn)有的電網(wǎng)技術水平下，采用時變或固定的頻率偏差系數(shù)對頻率和聯(lián)絡線交換功率的控制效果影響很小；在各區(qū)備用容量和聯(lián)絡線可用傳輸能力充足的情況下，只要系統(tǒng)總頻率偏差系數(shù)固定，按不同比例分配各區(qū)頻率偏差系數(shù)并不影響頻率質(zhì)量。根據(jù)我國當前的電網(wǎng)技術條件及日后發(fā)展趨勢，對區(qū)域頻率

5、偏差系數(shù)的設置方式給出合理化建議。 以保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量及公平分配區(qū)域二次調(diào)頻責任為目標，通過合理整定全網(wǎng)和各區(qū)頻率偏差系數(shù)，實現(xiàn)了自上而下的對各控制區(qū)安排一個更加合理和理想的二次調(diào)頻特性。同時，為規(guī)范和改善區(qū)域一次調(diào)頻能力，要求各區(qū)的自然頻率特性系數(shù)必須達到指定的該區(qū)頻率偏差系數(shù)，進而研究出一種能夠?qū)崿F(xiàn)公平分配區(qū)域一、二次調(diào)頻責任的分配方式。由此頻率偏差系數(shù)被賦予一個新控制功能，即按第五章提出的頻率偏差系數(shù)整定方法，使區(qū)域的頻率

6、偏差系數(shù)不僅能夠規(guī)范和約束區(qū)域的二次調(diào)頻特性，同時可成為引導和改善區(qū)域一次調(diào)頻能力達到目標要求的指揮棒。 針對目前區(qū)域控制性能評價標準中存在的問題，第六章在區(qū)域電力市場下提出了區(qū)域調(diào)頻責任偏差的概念及其交易機制。其目的是希望通過市場化模式發(fā)現(xiàn)區(qū)域頻率控制的價值，利用價格信號促進各省區(qū)積極完成自身的頻率控制責任，從而提高整個系統(tǒng)的頻率質(zhì)量和運行效率。 由于國內(nèi)外已有的電力系統(tǒng)仿真軟件都不能很好的滿足我們的研究需求，為驗證本

7、文所提理論和方法的正確性，在第七章中利用MATLAB/Simulink建立了專門針對研究互聯(lián)電網(wǎng)短期和中長期頻率調(diào)節(jié)的動態(tài)仿真系統(tǒng)。通過算例從理論計算與仿真結果對比的角度檢驗了仿真模型的正確性，利用真實數(shù)據(jù)仿真中長期頻率控制動態(tài)過程驗證了仿真模型的有效性和合理性。 總之，本文對AGC中的頻率偏差系數(shù)的整定進行研究，在總結借鑒國內(nèi)外頻率偏差系數(shù)研究成果的基礎上，提出了新的頻率偏差系數(shù)確定方法、頻率偏差系數(shù)的新控制功能和考核功能。按