考虑机组穿越振动区风险的水电站AGC日前经济负荷分配策略研究EI北大核心CSCD

为协调水电站AGC负荷分配"安全、实时、经济"复杂关系及最大化提升水电站AGC机组联合避振能力,系统地提出一种考虑机组跨越振动区风险的水电站AGC日前经济负荷分配策略。综合考虑机组最大最小技术出力、汽蚀振动区、水头影响出力受阻等复杂约束,首先基于机组可运行区、机组可运行区间数、组合可运行区、组合可运行区间数等相关概念,提出了一种考虑负荷分布特性的机组穿越振动区风险评估方法。其次,针对水电站AGC日前负荷分配问题,结合水电站AGC机组关于穿越振动区的安全性需求,构建了基于穿越振动区风险控制的经济负荷分配模型。最后运用双层动态规划方法对模型进行求解。仿真结果表明,较传统方法而言,文中策略可有效减少机组穿越振动区次数,具备良好的机组穿越振动区风险控制能力,满足工程实际需求,具有广泛实用性。     

动态振动区条件下机组负荷指令分配方法研究

机组穿越振动区运行是水电站自动发电控制AGC（Automatic Generation Contr01）所要求的一项重要功能。针对云南龙江水电站机组振动区修改为随水头变化的动态振动区的情况,设计了AGC负荷指令的分配方法及机组投入AGC情况下穿越振动区的解决方案。通过插值计算方法得到当前水头条件下各台机组的振动区范围,结合各机组AGC投入／退出（成缈单机）组合及当前水头情况下的振动区限和保留出力等测算出可调节区间,再利用修正的等容量负荷分配方法正确实现负荷指令的分配。通过对龙江电站机组的厂内方式闭环测试及调度方式闭环测试,证明了所研究的负荷指令分配方法对动态振动区的机组分配效果较好且稳定可靠。     

考虑复杂约束的水电站AGC控制策略

大容量高水头多振动区巨型水电站并网发电给电力系统自动发电控制(automatic generation control,AGC)运行带来极大挑战。该文综合考虑机组多振动区、调节范围、调节精度、调节速率等复杂约束,以全站有功计划为控制目标,系统提出水电站AGC控制策略。提出单机、分组、组合3种分布方式构建机组联合运行模型,利用区间组合理论确定各机组组合的可行调节域,引入AGC触发条件和机组穿越振动区或进入限制运行区台次最少的优先级策略,通过匹配全站有功计划值和机组联合运行模型,确定实时调节的最优机组组合和负荷分配结果,并叠加一次调频修正有功,实现AGC与一次调频的闭环反馈调节。糯扎渡电站AGC模拟运行结果表明,所提策略是合理可行的,比常规策略能更高效地处理多振动区和复杂机组组合运行等新的复杂约束和工况。     

考虑机组组合的梯级水电站跨省区多电网调峰优化调度方法

在电力大规模跨区消纳背景下,一些大型水电站群需要向多个电网送电、响应多个电网调峰需求,甚至存在单站不同机组分别向不同电网送电的情况。考虑水电站运行约束、多电网调峰需求及跨省区输电限制,提出了一种考虑机组组合的梯级水电站多电网调峰优化调度方法。该方法首先构建了水电站短期出力计算及网间电力分配的混合整数二次规划模型,采用迭代寻优方法计算梯级水电站的理想出力过程;之后以实际出力计划与理想过程相差最小为目标,结合约束简化策略构建梯级水电站短期优化调度模型,对各电站实际出力计划进行求解,并以此为基础,计算梯级水电站机组组合结果与各电网受电过程。基于溪洛渡—向家坝梯级水电站多电网调峰的仿真结果表明,所提方法可满足跨省区送电水电站复杂运行约束,有效响应各受端电网的高峰负荷需求,具有显著的调峰效果。     

考虑机组组合的梯级水电站跨省区多电网调峰优化调度方法EI北大核心CSCD

在电力大规模跨区消纳背景下,一些大型水电站群需要向多个电网送电、响应多个电网调峰需求,甚至存在单站不同机组分别向不同电网送电的情况。考虑水电站运行约束、多电网调峰需求及跨省区输电限制,提出了一种考虑机组组合的梯级水电站多电网调峰优化调度方法。该方法首先构建了水电站短期出力计算及网间电力分配的混合整数二次规划模型,采用迭代寻优方法计算梯级水电站的理想出力过程;之后以实际出力计划与理想过程相差最小为目标,结合约束简化策略构建梯级水电站短期优化调度模型,对各电站实际出力计划进行求解,并以此为基础,计算梯级水电站机组组合结果与各电网受电过程。基于溪洛渡—向家坝梯级水电站多电网调峰的仿真结果表明,所提方法可满足跨省区送电水电站复杂运行约束,有效响应各受端电网的高峰负荷需求,具有显著的调峰效果。     

调整水电厂自动发电控制运行中振动区处理策略

针对水电厂在调节过程中穿越振动区问题,为减少穿越振动区次数,首先运用区间数理论分析了水电厂全厂可调区域及联合振动区与机组可运行区域之间关系,定义了可调区域的模式,研究了水电厂全厂可调区域数量,并给出了总有功目标值的可行性判据。然后在分析水电机组振动区穿越判据的基础上,给出了以可调区域表述的水电厂振动区穿越判据,研究了可行目标值的最少穿越次数问题,并提出了穿越模式的快速决策方法与几类目标出力值分配策略。最后,基于多个水电机组联合运行有利于减少穿越振动区次数的分析结论,提出了利用虚拟调整电厂的概念,在调度主站层面的建模方法与处理振动区的策略。实际应用与算例表明,所提振动区处理策略可有效减少调整水电厂的振动区穿越次数。     

二滩水电站自动发电控制不可分配区分析

根据二滩水电站机组振动区特性,推算出自动发电控制(AGC)不可分配区计算公式,计算出了机组在不同运行方式、不同发电水头下的不可分配区。在程序中设定AGC分配负荷时避开不可分配区,就可避免机组因负荷不可分配而运行在振动区,改善了机组运行工况,提高了AGC系统工作性能,为运行值班人员提供了参考数据和理论依据。同时,推算出了两振动区水轮发电机组AGC不可分配区计算公式,具有应用推广的价值。     

厂网协调模式下梯级AGC控制策略

梯级自动发电控制(automatic generation control,AGC)是电力市场过渡期电网和发电企业协调调度探寻的新模式。以乌江干流梯级AGC工程为依托,在分析电力市场过渡期电力调度运行方式的基础上,以厂网协调日前计划电量为控制目标,综合考虑电网安全、振动区、调节速率、机组启停等约束,构建梯级AGC模型。引入AGC投入序位和相对耗水率比例,并结合数学组合和集合运算理论,系统地提出了梯级AGC控制策略。该策略主要包括AGC投入序位计算方法、电站组合确定策略、厂间负荷优化分配方法、电站组合振动区求解方法及避开策略、超载断面校正控制策略。乌江梯级AGC模拟闭环运行结果表明,所提策略是有效的,能够满足AGC安全性、时效性、实用性、经济性的要求。     

多振动区水电站短期调峰负荷分配方法

高水头水电站机组存在与水头相关的多个不规则振动区,当参与系统调峰时,随着水头和机组组合的变化,电站要避开动态的多个振动区运行,极大地增加了调峰计划制定的难度和复杂性。针对高水头多振动区水电站调峰负荷分配问题开展研究,提出一种实用的求解方法。首先利用数学组合和集合运算理论确定组合机组振动区,然后采用耦合启发式的约束处理策略与逐次负荷分配方法进行模型求解。南方电网实际应用的算例表明,所提方法能够有效避开振动区,并能满足电站运行其它复杂约束,是一种求解高水头多振动区水电站调峰问题的可行方法。     

调度主站AGC中水电机组振动区的动态建模与跨越方法

针对区域电网自动发电控制(AGC)软件中水电机组振动区建模方式不清晰,无法满足实际振动区跨越需求的问题,提出一种全厂控制方式下基于遥测信息的调度主站端动态振动区建模方法.基于该动态振动区模型,进一步探讨了调度主站AGC系统中水电机组振动区的躲避和跨越方法.针对不同的基点功率控制模式,论述了机组出力波动进入振动区后拉回及...     

LNG调峰电厂负荷优化分配的应用探讨

对于多机组的燃气—蒸汽联合循环调峰电厂,机组间负荷的合理分配直接关系到电厂运行的经济性。通过对惠州天然气电厂3×390 MW机组DCS运行数据进行分析,拟合构建了各机组燃耗特性函数,提出了在AGC指令下结合等微增率法进行机组负荷优化分配方法。计算结果表明,在机组非额定工况下采用该方法分配负荷的燃耗较单纯采用AGC指令分配有一定降低,可得出更经济的运行组合方式。     

考虑可消纳风电区间的多区电力系统分散协调鲁棒调度方法

多区域分散协调调度是提高电力系统风电消纳水平的有效措施。针对风电出力的不确定性以及多区域电力系统动态经济调度的安全可靠性要求,采用仿射可调节鲁棒优化结合分层协调技术,构建了考虑可消纳风电区间的多区电力系统分散协调鲁棒调度模型,将跨区电力系统可消纳的风电区间与自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组的参与因子一同优化,以确保调度方案的可行性。基于目标级联分析技术,建立由各区域优化调度并行子问题和确保区域间联络线安全运行主问题组成的分散调度实现方法。以2区12节点和3区354节点算例验证了所提模型通过同时优化跨区系统可消纳的风电区间和AGC机组的参与因子,能够有效应对风电出力的不确定性,实现了多区电力系统整体运行的经济性和风电消纳最大化。     

LNG调峰电厂负荷优化分配的应用探讨

对于多机组的燃气-蒸汽联合循环调峰电厂,机组间负荷的合理分配直接关系到电厂运行的经济性.通过对惠州天然气电厂3×390 MW机组DCS运行数据进行分析,拟合构建了各机组燃耗特性函数,提出了在AGC指令下结合等微增率法进行机组负荷优化分配方法.计算结果表明,在机组非额定工况下采用该方法分配负荷的燃耗较单纯采用AGC指令分配有一定降低,可得出更经济的运行组合方式.     

考虑通信中断的互联电网自动发电控制策略

传统自动发电控制(AGC)仅仅考虑了经济因素。然而互联电网存在通信中断的隐患,可能发生AGC控制信号阻塞现象,进而导致控制单元无法根据负荷的变化调整机组出力。文中从经济调度(ED)和负荷频率控制(LFC)两方面进行改进,提出一种考虑通信中断概率的、具有预防性的AGC策略来降低通信中断带来的影响。经济调度根据负荷预测,针对长期、大幅的负荷波动,尽可能地利用通信中断概率较高的机组进行调节。负荷频率控制根据机组风险评估,针对短期、不可预测的小幅负荷波动,利用风险较低的机组进行调节。IEEE 118节点系统仿真表明,所提出的新AGC策略可以提高系统的动态稳定性,并且有较好的经济性和工程实用价值。     

计及弃水风险和机组启停的水电站负荷分配研究

厂内经济运行是提高水电站经济效益的重要途径之一,目前国内外的研究偏向于寻求理论上的最优解,缺乏对弃水风险的考虑,与水电站厂内经济运行实践存在一定的差异。针对上述问题,本文提出以分区间控制水位变幅为约束的厂内经济运行模型,该模型在考虑梯级水电站之间的上下游协调基础上,实现计及弃水风险和机组启停条件下负荷最优分配。该模型应用于乌溪江电厂,求得的最优机组组合能够有效控制风险并降低耗水率,满足厂内经济运行的需求,对水电站厂内负荷优化分配具有一定的指导意义。     

凤滩水电厂自动发电控制策略

介绍了凤滩水电厂自动发电控制（AGC）策略的实现方法,重点介绍了修正等容量比例有功分配方法及相应措施。程序设计的原则是,机组紧跟目标负荷的情况下,在最佳效率下运行,同时减少机组开/停机次数、有功调节频率和跨越振动区次数,从而减少机组磨损,兼顾运行效率和机组运行安全。     

AGC主站改进有效协助水电机组避振运行

针对电网自动发电控制(AGC)中水电机组调节的振动区问题,利用全厂控制方式下基于遥测信息的调度主站动态建模方法,并结合电厂及电网实际进行了技术改造和工程实践。改造后,在省调主站AGC下发指令时考虑了机组振动区的影响,避免了调节指令无法避开振动区而不被执行和机组频繁往复穿越振动区情况的发生,不仅提高了电厂和电网运行的安全稳定性,还显著提升了区域调节的性能指标。     

基于负荷重构策略的火电切负荷调峰方法

针对现有火电调峰算法难以同时兼顾复杂时段耦合约束和负荷深度调节需求的问题,提出了基于负荷重构策略的火电切负荷调峰方法。该方法通过趋势模拟、等比缩放和爬坡修正重构机组面临负荷过程,为切负荷算法提供直接可用的系统负荷,有效兼顾了时段耦合约束和负荷深度调节需求;同时,在切负荷过程中,根据相邻日与计划日的出力组合模式,动态修正部分衔接时段出力,确保衔接后出力过程满足机组控制约束和需求。所提方法经过华东电网直调火电系统仿真调度测试,得到了切实可行的机组运行计划,与传统方法相比,调峰效果更为明显,表明该方法能更好地处理复杂约束和负荷调节需求。     

考虑分级振动区的水电站厂内经济运行研究北大核心CSCD

水轮发电机机组振动区是影响水电站厂内安全运行与经济运行的核心所在。本次研究采用机组分级振动区思想,根据机组承担不同负荷时的振动程度,划分机组振动区为禁止运行区、不建议运行区和稳定运行区,在此基础上,建立了考虑机组分级振动区的水电站厂内经济运行模型,并采用粒子群优化算法进行求解。以藏木水电站为例,厂内经济运行结果表明:以电定水模式下,综合考虑机组分级振动区影响比仅考虑机组禁止运行区影响时,全厂耗水量增加0.69%,但机组运行更为稳定,振动程度更小。考虑机组分级振动区的厂内经济运行模型更为契合水电站经济运行以安全运行为前提的实际思想。     

含高比例风电系统随机备用调度研究

高比例风电并网对电力系统备用容量调节能力提出极大的挑战。为弥补风电场计划出力与实际出力之间的偏差，电力调度须额外预留上、下旋转备用容量。利用随机机会约束优化理论，计及违反安全约束风险，提出了一种考虑风电出力不确定性与自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组出力特性的日前随机备用调度模型。首先，基于马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chains Monte Carlo,MCMC)法生成风电出力场景，并利用违反机会约束的概率及置信参数自动确定所需生成场景数量。其次，全面考虑了AGC机组备用出力特性及运行约束，并将备用成本纳入目标函数，可同时得到常规机组最优出力计划与AGC机组备用容量的最优分配系数。最后，将所构造的随机备用调度模型等效为半定规划(semidefiniteprogramming,SDP)问题进行直接求解。通过IEEE 30节点系统进行算例分析，验证了所构造的随机备用调度模型的有效性。