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(luò)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(shù)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(luò)線交換功率恢復(fù)到計劃值，實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)電與負(fù)荷在計劃頻率下的平衡。 聯(lián)絡(luò)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(fù)、各區(qū)AGC的動態(tài)響應(yīng)特性，以及各區(qū)二

2、次調(diào)頻責(zé)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(shè)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(guān)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?？蓪GC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(jié)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(chǔ)上，基于多目標(biāo)最優(yōu)化技術(shù)和超短期負(fù)荷預(yù)報，在第三章中提出一種目標(biāo)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(biāo)的重要程度，并利用超短期負(fù)荷預(yù)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(shù)條件下系統(tǒng)分別采用時變和固定的頻率偏差系數(shù)設(shè)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(shù)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(luò)線交換功率的控制效果影響很??；在各區(qū)備用容量和聯(lián)絡(luò)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(dāng)前的電網(wǎng)技術(shù)條件及日后發(fā)展趨勢，對區(qū)域頻率

5、偏差系數(shù)的設(shè)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(zé)任為目標(biāo)，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(zé)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(dǎo)和改善區(qū)域一次調(diào)頻能力達到目標(biāo)要求的指揮棒。 針對目前區(qū)域控制性能評價標(biāo)準(zhǔn)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(zé)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(zé)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(jié)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(jié)借鑒國內(nèi)外頻率偏差系數(shù)研究成果的基礎(chǔ)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