云南电网水火电机组AGC协调优化控制策略

云南电网属于水火电资源比较均衡的电网,为水火电协调控制提供了有利的条件.针对云南电网不同时段负荷变化的特点,将水火电机组自动发电控制(AGC)按调节特性划分为多个组,每组机组在不同时段下采取不同的控制模式,有效地实现了云南电网水火电AGC机组之间的协调优化控制.试运行结果表明,该控制策略能较好地适应云南电网的特点,提高了AGC性能.     

计及弃水电量价值的水火电短期联合调度模型

针对水电装机容量较高、调节能力较弱的电网汛期水火电发电计划制作困难的问题,充分考虑汛期水电出力受阻、火电多段成本深度调峰及电网备用容量需求,以计及弃水电量价值的汛期水火电总运行成本最小为目标,构建水火电短期联合调度模型。通过耦合弃水电量计算的一体化水火电计划制作方式,简化汛期水火电发电计划制作的过程,提高发电计划的精确性。所建模型通过混合整数线性规划实现,并利用Gurobi求解器对其进行快速求解。广西电网的算例仿真结果表明,所提调峰弃水电量计算方式更为精确,弃水电量价值的引入可协调汛期水火电运行,同时,相较于现行水火电分层调度方式,汛期水火电联合调度方式在保证电网安全运行的前提下,可实现清洁能源高效利用,降低火电运行费用,有利于电网的节能调度。     

云南电网水火电AGC机组协调优化控制策略研究

云南电网属于水火电资源丰富的电网,为水火电协调控制提供了有利的条件.针对云南电网负荷时段上的变化特点提出水、火电AGC机组分时段协调控制模式,即将不同水电、火电模式预先排序成组.利用火电AGC机组在超短期负荷预测模式或计划值模式下跟踪省内负荷,中小水电AGC机组跟踪联络线和频率变化,大型水电厂适当参与调节.运行测试结果表明,该水火电协调控制架构体系能较好地适应于云南电网现有的调度方式.     

提高广东电网自动发电控制应用水平的探讨

通过对广东电网自动发电控制(AGC)运行情况的分析,指出了影响AGC运行的主要原因是目前的控制方式为滞后的控制方式,适用于水电机组占较大比例的电网,而对火电机组占多数的广东电网,目前的控制方式并不能满足要求。为此,针对负荷预测和发电计划的应用,从管理和技术角度提出了水、火电协调的AGC控制方式。采用该方式可提高广东电网AGC运行水平,但具体的调节效果还有待于实际系统运行的验证。     

计及大规模电动汽车接入的AGC功率动态分配深度交互教学优化算法

为提高区域电网自动发电控制(automatic generation control,AGC)的控制性能指标,利用接入电网的大规模电动汽车参与AGC。在满足车主充电需求的前提下,建立了电动汽车的实时上下调节容量评估模型。在此基础上,构建了电动汽车集群与传统水电、火电机组的AGC功率分层分配框架。为满足上层不同类型机组的快速经济分配,提出了一种深度交互教学(deep interactive teaching-learning,DITL)优化算法进行求解,该算法在标准教学优化算法的基础上,将单个班级扩展到多个班级,并采用小世界交互网络构建不同教师/学生之间的交互网络,从而提升算法的全局搜索及局部搜索能力。在电动汽车集群内部,则根据调节成本系数实现第二层不同局部控制中心的AGC功率分配,然后根据充电时间裕度排序实现不同电动汽车的底层AGC功率分配。海南电网仿真算例表明:该文所提的上层分配框架可有效实现电动汽车与传统水火电机组的协调,DITL算法能有效提升AGC的动态控制性能,降低系统的调节成本。     

AGC协调优化策略

随着建设新能源为主体型电网目标的提出,协调新能源主要形式之一的光伏发电系统配合传统水、火电同步机组参与电网频率调节是保证电网稳定运行的必要措施。针对包含光伏以及水火机组系统的二次调频过程,综合考虑系统中火电成本及污染,水电振动区等各类型机组在AGC环节中的特点,通过基于第三代非支配排序遗传算法（NSGA-III）的多目标进化算法对各类型机组出力进行协调优化。最后,在DIgSILENT软件中,搭建了包含光伏并网系统以及调频环节的IEEE 39节点仿真系统,通过与传统比例分配策略的对比验证了所提优化策略的优越性。     

西北电网一次调频试验分析

针对西北电网地域宽、线路长、电源点和受电用户较为分散,水电机组装机较多等特点,制定西北电网一次调频整体联调试验方案,实际测试一次调频对电网频率扰动的抑制作用,分析了西北电网在有/无一次调频功能、有/无自动发电控制(AGC)、正向/负向频率阶跃扰动等不同组合方式时的动态响应.根据试验结果分析研究,得出水火电机组一次调频的差异及协调动作的建议,以及一次调频和AGC协调配合问题.试验结果为西北电网的优化运行、应对突发事故、改进区域电网的运行方式提供技术依据,也为<西北电网直调发电企业管理考核细则>的实施和西北电网AGC控制方案提供技术支撑.     

海南电网AGC超前控制

为了改善海南电网自动发电控制(automatic generation control,AGC),充分发挥火电机组调节性能,基于超短期负荷预测原理建立了海南电网AGC超前控制模型。利用该模型和线性外推法可以预测未来一段时间内每隔5 min的系统负荷,并根据预测自动调整机组发电计划。在两个电厂的火电机组试验结果表明,所提出的AGC超前控制可以改善海南电网的调节质量。     

“两个细则”下广安电厂AGC控制策略优化

以四川广安发电有限责任公司600 MW机组为例,详细介绍"两个细则"规定的火电机组投入自动发电控制(AGC)指标,并针对投入AGC控制后暴露的问题,从"投运率、调节容量、响应速度、调节精度"4个方面对AGC控制策略进行完善和优化,优化后的AGC能够满足其调节性能的要求。     

河南电网AGC水火电联调试验研究

在华中网调对各省调的联络线电量考核办法由区域控制偏差(ACE)模式转变为控制性能标准(CPS)模式的背景下,由于河南电网的水电机组较少,因而水火电自动发电控制(AGC)机组的协调控制成为一个有待解决的问题。提出了2种控制模式,并进行了水火电联调试验研究。根据试验结果,对2种控制模式及其不同应用方案的特性和效果进行分析比较,在此基础上提出水火电机组同时投运时的合理控制方案,并针对联调试验中出现的问题,确定需要进一步开展的工作。     

广东电网自动发电控制功率调节分配因子的数学建模

由于水电、火电、抽水蓄能等不同类型机组的容量和调节速率不同。当水电、火电机组一起联合参与自动调节时,将会导致调节功率分配不科学,进而引起控制性能标准（Control performance standard,CPS）合格率下降,对机组安全运行不利。为此,对广东电网自动发电控制（automatic generation control,AGC）机组的功率分配进行了深入的研究,利用美国电气电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronic Engineers,IEEE）推荐的区域负荷频率控制模型,对广东电网及其周边电网AGC控制策略进行了精确的建模,并对汽轮机、水轮机的数学模型及其调速器的数学模型进行详细的研究。仿真计算结果表明,该模型有效可行。     

火电AGC机组超前控制策略

针对目前常规火电机组自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)性能的不足,设计了基于超短期负荷预测的火电机组AGC超前控制策略,与基于区域控制误差(Area Control Error,ACE)控制的水电机组AGC相配合,实现水火电AGC机组协调控制,达到充分利用火电AGC并调整长期ACE指标的目的。这种方法不仅适用于当前阶段,经过少量的改动也能应用于电力市场AGC辅助服务交易中。应用该方法的超前AGC控制系统已在江西EMS 系统平台上实现并投入在线闭环控制,运行实践表明,该方法能有效预测ACE未来的变化趋势,对指导AGC进行超前调整起到了很好的作用。     

水火电力系统短期实用化调度模型及求解方法

以某电网的大型水火电力系统为研究对象,从节能降耗及与生产实际接轨的角度出发,基于水火电力系统的解耦机制,将水火联合调度问题建模为2个具有优化时序的子优化问题。在火电优化子问题中,在考虑常规约束的基础上,提出火电机组出力升降走向约束及相邻时段火电总负荷波动阈值约束,以保证火电机组出力平滑;在水电优化子问题中,考虑水电厂日平均出力约束及振动区约束,以保证水电的充分利用。采用改进的具有柔性更新策略的教与学优化算法依次求解2个子优化问题,并针对2个子优化问题中呈现强耦合性的复杂约束,设计不同的启发式约束处理方法。对含有15座火电厂和29座水电厂的某水火电力系统的日前调度进行仿真测试,验证了所提调度模型的可行性和实用性及求解方法的有效性。     

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。     

Hierarchical correlated Q-learning for multi-layer optimal generation command dispatch

This paper presents a novel hierarchical correlated Q-learning (HCEQ) algorithm to solve the dynamic optimization of generation command dispatch (GCD) in the Automatic Generation Control (AGC). The GCD problem is to dynamically allocate the total AGC generation command from the central to each individual AGC generator. The proposed HCEQ is a novel multi-agent Q-learning algorithm based on the concept of correlated equilibrium point, and each AGC generator with an agent is to optimize its regulation participation factor and coordinate its decision with others for the overall GCD performance enhancement. In order to cope with the curse of dimensionality in the GCD problem with the increased number of AGC plants involved, a multi-layer optimum GCD framework is developed in this paper. In this hierarchical framework, the multiobjective design and a time-varying coordination factor have been formulated into the reward functions to improve the optimization efficiency and convergence of HCEQ. The application of the proposed approach has been fully verified on the China southern power grid (CSG) model to demonstrate its superior performance and dynamic optimization capability in various power system scenarios.     

新能源并网功率智能控制系统的设计与应用

分析了当前新能源并网功率控制中仍存在的问题,介绍了新能源并网功率智能控制系统的功能设计与控制策略。提出新能源电站灵敏度在线计算方法。首先,根据新能源电站并网网络确定状态估计等效设备,再基于电网实时运行方式计算等效设备的灵敏度并转换为新能源电站灵敏度,据此确定参与断面控制的场站/机组及其功率调整量,解决了复杂断面结构下的风火协调控制问题。新能源参与调峰控制时,跟踪火电机组负备用并考虑机组调节速率,同时实时监视区域控制偏差,一旦出现异常则及时调整正在执行的指令,保障自动发电控制考核指标满足要求;综合新能源电站的发电能力、装机容量及电网接纳空间确定控制序列并动态更新,在最大化利用接纳空间的同时实现资源优先与兼顾公平的站间控制。结合山西电网实例,证明了系统在保障电网安全稳定运行、提升新能源消纳及促进新能源电站公平调度方面的有效性。