一种电网系统控制性能评价方法
【专利摘要】本发明公开了一种电网系统控制性能评价方法，包括如下步骤：将所述电网系统划分为若干个互联控制区，得出各控制区的频率偏差系数；判断任意两控制区的频率偏差系数的差值绝对值是否大于预设阈值，是则根据修正后的CPS1标准分别对各控制区进行评价，所述修正后的CPS1标准为否则根据CPS1标准分别对各控制区进行评价，所述CPS1标准为本发明能够较好的解决在不同负荷规模之间的控制区进行控制性能评价时容易出现频率控制目标不能公平分配的问题。
【专利说明】一种电网系统控制性能评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电网系统控制性能评价方法。
【背景技术】
[0002] 在互联电力系统中，各区域电网的频率控制效果是由控制性能评价标准来评价和 规范的，控制性能评价标准需要满足系统运行可靠性和对区域电网控制行为评价的客观性 要求；目前，我国各大区域电网的控制性能评价采用的是北美电力可靠性协会（NERC)的 CPS标准，相对于先前采用的A标准，CPS标准是为了更加客观地评价各个控制区的行为对 互联电力系统的作用，确保控制区之间的交换功率在计划值范围之内，使互联电力系统的 频率偏差在规定的范围内；然而，随着CPS标准在部分省网的实施，发现CPS指标与控制区 域的规模之间存在着特殊规律：规模较大的控制区的CPS指标普遍好于规模较小的控制区 的CPS指标，即采用现有技术中的CPS标准对互联电力系统进行控制性能评价时容易出现 频率控制目标ε 2不能公平分配，以及CPS标准评价规模悬殊区域控制性能的适应性问题， 如现有文献《CPS对于不同负荷规模的适用性分析》中指出CPS指标在不同规模的区域之间 的分布规律，同时指出由于区域控制偏差ACE的平均波动与频率响应系数不成线性正比关 系，导致利用CPS标准评价规模悬殊区域控制性能的适应性问题。
[0003] CPS标准的制定是通过限制互联电力系统的区域控制偏差ACE来维持系统频率稳 定，所述CPS标准具体要求
【权利要求】
1. 一种电网系统控制性能评价方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1:将所述电网系统划分为若干个互联控制区，得出各控制区的频率偏差系数； 步骤2 :判断任意两控制区的频率偏差系数的差值绝对值是否大于预设阈值，是则执 行步骤3,否则执行步骤4; 步骤3 :根据修正后的CPS1标准分别对各控制区进行评价，所述修正后的CPS1标准为
式中ACEt为控制区i的控制偏差ACEi的一分钟平 1=1 均值，BsS电网系统总的频率偏差系数为各控制区频率偏差Af的一分钟平均值，BiS 控制区i的频率偏差系数，e为给定一年时段内A f的一分钟平均值的均方根值，i = 1、 2、…、n ; 步骤4 :根据CPS1标准分别对各控制区进行评价，所述CPS1标准为
式中为控制区i的控制偏差ACEi的一分钟平均值，Bs为 电网系统总的频率偏差系数，^为各控制区频率偏差Af的一分钟平均值，e为给定一年 时段内Af的一分钟平均值的均方根值，i = 1、2、…、n。
2. 根据权利要求1所述的一种电网控制性能评价方法，其特征在于所述步骤3包括如 下步骤： ① 实时采集电网系统实际频率f，获取电网系统实际频率f与计划频率f〇的差值A f = f-fo,则各控制区的频率偏差为A f，并计算出各控制区频率偏差A f的一分钟平均值没％ 其中f为实时采集的互联电网系统频率、&为电网系统计划频率； ② 实时采集连接控制区i的联络线交换功率PT，获取控制区i的联络线交换功率&与 计划交换功率P〇的差值A PT =匕-匕，根据ACEi = -10Bi A f+ A PT获取控制区i的控制偏 差ACEy其中ACEi为控制区i的控制偏差，Af为控制区i的频率偏差，APT为联络线交换 功率PT与计划交换功率P〇的差值，Bi为控制区i的频率偏差系数，i = 1、2、…、n ; ③ 根据公3
卜算控制区i修正后的CPS1标准 中符合因子CFi，其中?为控制区i的控制偏差ACEi的一分钟平均值，歹为控制区i频 率偏差A f的一分钟平均值，Bs为电网系统总的频率偏差系数，Bi为控制区i的频率偏差 系数，e为给定一年时段内A f的一分钟平均值的均方根值，i = l、2、…、n; ④当步骤③计算得出的符合因子CFi < 0时，自动发电量控制方式为保持控制区i的 控制偏差ACEi不变； 当步骤③计算得出的符合因子0 < CFi < 1时，自动发电量控制方式为调整相应的自 动发电控制机组的有功功率，使控制区i的控制偏差ACEi趋向零的方向变化； 当步骤③计算得出的符合因子CFi > 1时，自动发电量控制方式为调整相应
的自动发电控制机组的有功功率，使控制区i的控制偏差ACE,小于其中 5 Bi为控制区i的频率偏差系数，Bs为电网系统总的频 率偏差系数，e 1(1为给定一年时段内电网系统实际频率与计划频率偏差的十分钟平均值的 均方根值。
3. 根据权利要求1所述的一种电网控制性能评价方法，其特征在于所述步骤4包括如 下步骤： i、 实时采集电网系统实际频率f，获取电网系统实际频率f与计划频率f〇的差值八f = f-f〇,则各控制区的频率偏差为八f，并计算出各控制区频率偏差八f的一分钟平均值 交，其中f为实时采集的互联电网系统频率、f〇为电网系统计划频率； ii、 实时采集连接控制区i的联络线交换功率PT，获取控制区i的联络线交换功率PT与计划交换功率P〇的差值APT =匕-匕，根据ACEi = -lOBi Af+APT获取控制区i的控制 偏差ACEy其中ACEi为控制区i的控制偏差，Af为控制区i的频率偏差，APT为联络线交 换功率PT与计划交换功率P。的差值，B,_为控制区i的频率偏差系数，i = 1、2、…、n ; iii、 根据公另
计算控制区iCPSl标准中符合因子Ch，其中 ACEi为控制区i的控制偏差ACEi的一分钟平均值，^为控制区i频率偏差A f的一分钟 平均值，Bi为控制区i的频率偏差系数，e为给定一年时段内A f的一分钟平均值的均方 根值，i = 1、2、…、n ; iv、 当步骤iii计算得出的符合因子Ch < 0时，自动发电量控制方式为保持控制区i的 控制偏差ACEi不变； 当步骤iii计算得出的符合因子0 < Ch < 1时，自动发电量控制方式为调整相应的自 动发电控制机组的有功功率，使控制区i的控制偏差ACEi趋向零的方向变化； 当步骤iii计算得出的符合因子CFi > 1时，自动发电量控制方式为调整相应 的自动发电控制机组的有功功率，使控制区i的控制偏差ACEi小于，其中 3
，Bi为控制区i的频率偏差系数、Bs为电网系统总的频率 偏差系数、e 1(|为给定一年时段内电网系统实际频率与计划频率偏差的十分钟平均值的均 方根值。
4. 根据权利要求1所述的一种电网控制性能评价方法，其特征在于所述修正后的CPS1 标准通过如下步骤得出： a、 检测对应时间点tk的控制区i负荷波动值A Li (tk)，所述时间点组成一个集合Tn = {tk}，k = 1、2、…、K，相邻时间点之间具有时间间隔W，W的设定使K满足中心极限定理； b、 计算负荷波动值ALi(tk)的期望值和标准差AW.,; c、 构建控制区i负荷波动模型
式中tk为测量负荷波动的时间点， ALi(tk)为时间点等于tk时的负荷波动值； d、 计算负荷波动模型IF的期望值和标准差其中#互':=
，得出负荷波动模型服从于
的正态分布； e、 计算由M个控制区构成的大控制区的期望值和标准差，所述大控制区的期望值为
j#x/f 所述大控制区的标准差） ，得出随着负荷规模的增加，负荷波动 4-%f j 的期望值按照与负荷规模增加倍数一致的倍数增加，负荷波动的标准差按照与开方后的负 荷规模增加倍数一致的倍数增加； f、 将互联电力系统的频率控制目标e 2按照开方后的负荷规模增加倍数进行分配，得 出修正后的CPS1标准'
【文档编号】G06Q10/06GK104281919SQ201410504980
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】李卫东, 程凯, 刘娆 申请人:大连理工大学