面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法及系统。其中方法包括：在自动发电控制机组的当前控制周期末，计算频率偏差预期值及其函数变换后，生成未来频率偏差预期，进而计算修正分量；采集计算区域控制偏差，并结合修正分量计算自动发电控制机组的下一控制周期的总调节量后，将总调节量发送给自动发电控制机组。由于本发明专利技术提供的面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法在对自动发电控制机组的下一控制周期进行调节控制时，是基于未来频率偏差预期而非即时频率偏差来计算功率总调节量的，同时抛弃了导致电机频繁调节的积分分量，提高控制区域CPS指标，同时降低自动发电控制机组损耗，节省资源，节能效果明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统控制
，尤其涉及一面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法及系统。
技术介绍
自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)是电力系统维持功率平衡、 保证频率质量的重要手段之一，而自动发电控制策略的制定，需要考虑很多因素，其中最重要的就是用来考核区域控制性能的控制性能评价标准。控制性能评价标准主要有A标准及CPS标准。由于具有诸多公认缺陷，之前广泛使用的A标准目前已被淘汰，当前各大区域电网均使用CPS标准进行控制性能评价，为适应 CPS标准，需要对原A标准的AGC策略进行改进。现有技术提供的各种面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法，在去除各自约束条件以及一些细枝末节上的不同以后，可简化为下式P = Pp+Pj+Pcps(1)其中，Pp为自动发电控制的比例分量，P1为自动发电控制的积分分量，Pcps为自动发电控制的修正分量，P为AGC的总调节量，下面详述该三个分量的含义1.自动发电控制的比例分量PP，其满足如下关系式Pp = -CpXACE(2)其中，Cp为比例系数，通常取值接近或略大于1，ACE为区域控制偏差。比例分量 Pp在自动发电控制的总调节量中占比最大，其作用是使自动发电控制的总调节量与区域控制偏差ACE相近，以使得调节后的区域控制偏差ACE趋向于零。2.自动发电控制的积分分量P1，其满足如下关系式P1 = C1X f ACE(3)其中，C1为积分系数。积分分量P1的作用一方面是通过积分使区域控制偏差ACE 产生过零机制以满足A标准要求，另一方面使得稳态区域控制偏差ACE趋近于零。3.自动发电控制的修正分量PePS，其满足如下关系式Pcps = -CcpsX Af(4)其中，C。PS*频率偏差修正系数，Af为即时频率偏差。C。PS*身为正值，取负后与即时频率偏差Δι之积将得到与频率偏差方向相反的CPS修正功率；C。PS的大小表明了区域对系统频率的支持力度。由(1)可以看出，自动发电控制的比例分量Pp和自动发电控制的积分分量P1均直接继承于A标准，而通过自动发电控制的修正分量Pcps对总调节量进行修正，相当于对原A 标准控制思想打“补丁”，并未完全脱离A标准的控制模式，因此保留了 A标准控制模式下的各种缺点，进而也就无法最大限度地体现CPS标准的优势。现有技术提供的面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法具有如下两大缺点缺点一自动发电控制的修正分量Peps部分设置自动发电控制的修正分量Peps的本意是要使自动发电控制的总调节量与频率偏差方向相反，也就是当频率偏差大于零时，自动发电控制的总调节量要为负而使区域控制偏差ACE趋向负值；反之当频率偏差小于零时，自动发电控制的总调节量要为正而使区域控制偏差ACE趋向正值。保持区域控制偏差ACE与频率偏差始终反号有两点好处，一方面，CPSl指标构成与频率偏差及区域控制偏差ACE符号相关，反号可以产生较好的CPSl指标。另一方面，反号也有利于系统频率的恢复。因此，自动发电控制的修正分量Peps在设计时使用的是让AGC跟踪系统即时频率偏差的方式。然而，这一设计过于理想化，并未考虑到频率偏差符号变化周期与AGC机组执行周期的匹配问题。在实际电力系统中，频率偏差符号变化通常很快，但AGC机组功率变化相对较慢，通常情况下AGC功率完全跟不上实时的频率变化，从而使自动发电控制的修正分量Peps失去原有意义，甚至有时可能起到反向调节以及无谓调节的不好效果。另外，跟踪实时频率的自动发电控制的修正分量Peps也使得AGC动作频繁，甚至可能会使ACE过零次数大大超过A标准下10分钟/次的要求。缺点二、自动发电控制的积分分量P1部分比例积分控制过程应用在AGC系统中，就是控制AGC总调节量尽量精确地平衡掉区域控制偏差ACE。然而，其中的积分控制并不适合用于AGC系统，尤其是CPS标准下的AGC 系统，这是由于1.积分控制对于目标基本固定的控制系统可以很好地消除稳态误差。然而，电网实际的ACE总是不断变化的，而积分计算是一段时间的累积，因此很可能在积分分量还没起到作用时，目标ACE已经变化到其他完全不同的值。此时，积分分量基本起不到消除ACE 稳态误差的作用。同时若积分系数取值不当，恰好系统又产生特定形态的ACE时，还有可能会造成短时间内的控制发散。2.积分控制是一个反复震荡减小的过程，应用在AGC系统中，无疑会给发电机组带来很大的磨损，同时也会消耗大量煤炭等自然资源，而这些损耗所带来的电能质量提高却是十分有限。3.由于区域B系数无法取准所导致的ACE的主观性，以及区域中发电机与负荷的频率特性的存在，ACE的值只能近似接近于本区实际功率缺额，即使可以将ACE完全平衡为零也并不代表可以消除系统频率的偏差。也就是说将ACE精确地平衡到0本身就是毫无意义的，实际上只需维持ACE在一个较小的值即可。这与积分控制目的-消除稳态偏差相悖。因此，原A标准评价及相应的比例积分控制，在结果上必然产生大量的无必要的机组动作，加快机组磨损。这也是A标准最大的不足以及用CPS标准取代A标准的原因之一。在CPS标准下，控制目标不再是一个精确的目标(ACE = 0)，而是一个比较模糊的、在 ACE = 0附近的一个控制带。相应地，传统A标准下的比例积分控制，尤其是其中的积分分量，不适合在CPS标准下延续使用。综上所述，现有技术提供的面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法无法克服A标准下的频繁调节、无谓调节的缺陷，加快发电机损耗的问题，同时耗费大量资源，节能性差
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法， 以解决现有的面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法频繁调节、无谓调节的缺陷， 加快发电机损耗、耗费大量资源，节能性差的问题。同时可以保证区域取得优秀的CPS指标。本专利技术实施例是这样实现的，一种面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法，所述方法包括以下步骤在自动发电控制机组的当前控制周期末，计算频率偏差预期值及其函数变换后， 生成未来频率偏差预期，进而计算修正分量；利用区域控制偏差采集系统采集计算区域控制偏差，并结合修正分量计算自动发电控制机组的下一控制周期的总调节量后，将得到的总调节量发送给自动发电控制机组。本专利技术还提供了一种面向CPS标准的自动发电控制机组的控制系统，所述系统包括第一计算单元，用于在自动发电控制机组的当前控制周期末，计算频率偏差预期值及其变换函数后，生成未来频率偏差预期，进而计算修正分量；第二计算单元，用于根据区域控制偏差采集系统采集计算的区域控制偏差，结合所述第一计算单元计算得到的修正分量计算自动发电控制机组的下一控制周期的总调节量后，将得到的总调节量发送给自动发电控制机组。由于本专利技术提供的面向CPS标准的自动发电控制机组的控制系统在对自动发电控制机组的下一控制周期进行调节控制时，是面向频率偏差的预期值而非即时频率偏差来计算功率总调节量的，同时抛弃了对导致电机频繁调节的积分分量，相对于现有技术而言， 在提高区域CPS指标的前提下，降低了自动发电控制机组损耗，节省了资源，节能效果明Mo附图说明图1是本专利技术提供的面向CPS标准的自动发电控制机组的控制方法的流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种面向ＣＰＳ标准的自动发电控制机组的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：在自动发电控制机组的当前控制周期末，计算频率偏差预期值及其函数变换后，生成未来频率偏差预期，进而计算修正分量；利用区域控制偏差采集系统采集计算区域控制偏差，并结合修正分量计算自动发电控制机组的下一控制周期的总调节量后，将得到的总调节量发送给自动发电控制机组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：巴宇，李卫东，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91