一种基于参考值估算的风电场AGC动态特性评价方法与流程

本发明属于自动发电控制技术领域，特别是一种基于参考值估算的风电场AGC动态特性评价方法。

背景技术：

随着风电并网容量的不断增长，将风电纳入AGC系统已成为保证风电消纳和电网安全两方面的必须。风电场AGC功能的实现方式和调节性能都与传统AGC机组有较大区别。这为风电场AGC性能的评价工作带来了新的问题。

沿用目前对传统AGC机组采用的AGC性能评价方法至风电场，产生了动态偏差无法计算的问题。风电场场内实际有功指令受限于风电场联合动力系统的通信条件，一方面只能通过下发“台阶状”信号调节全场有功，使得场内有功指令不能反映AGC响应的标准模式，另一方面场内有功指令的控制对象为风电场联合动力系统的总有功，与AGC控制对象,即风电场送出线有功存在偏差，使得场内有功指令与全场实发有功,即送出线有功的差值并不等同于风电场AGC的动态偏差。

针对目前风电场AGC动态偏差无法计算的问题，有必要提出一种新的风电场AGC动态特性评价方法，可以准确地计算风电AGC指标值，从而量化地区分不同风电场AGC动态调节性能的优劣，利于计算机实现，快速得到评价结果，同时保证计算的准确性，进而完善评价体系并提升性能评价工作的效率。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种基于参考值估算的风电场AGC动态特性评价方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于参考值估算的风电场AGC动态特性评价方法，包括如下步骤：

(1)读取待测风电场AGC试验数据；

(2)通过数学统计的方式，获取所述待测风电场AGC试验数据各动态区域的最大偏差值，具体步骤包括如下：

①获取所述待测风电场AGC试验的AGC指令、送出线有功功率(AGC响应值)、风电场场内有功指令数据；

②通过数学计算的方式，获取AGC响应参考曲线；

③按下式计算送出线实际有功的偏差：

$e_t=P_t-P_t^0.$

式中，e_t为t时刻试验数据对应的有功偏差，P_t为t时刻送出线实际有功，为t时刻送出线有功的参考值，计算试验数据中每个时刻的有功偏差，进而得到全部试验数据的有功偏差表；

④通过AGC指令曲线及AGC响应曲线的特征分析，划分AGC调节过程的静态区域和动态区域，计算步骤③所述实际有功偏差在各动态区域的最大值；

(3)将获取的各动态区域的最大偏差值作为所述待测风电场AGC性能的评价指标。

而且，所述步骤(2)中②步的获取AGC响应参考曲线具体包括如下步骤：

A,令参考曲线的起点,也就是第一个数据点的值等于AGC指令的起点值，即：

$P_1^0=P_1^{AGC}.$

式中为参考曲线的起点值，为AGC指令曲线的起点值；

B,按时间顺序遍历AGC曲线的每个点，如果：

$\left|P_{i+1}^{AGC}-P_i^0\right|\>{\mathrm{rate}}_i\·\mathrm{\Δ}t$

式中，为按时间顺序第i+1个点对应的AGC指令值，为按时间顺序第i个点对应的送出线实际负荷参考值，rate为按时间顺序第i个点对应的有功变化率设定值的绝对值，Δt为每个试验数据采集的扫描间隔，

则，令：

$k=\frac{P_{i+1}^{AGC}-P_i^0}{\left|P_{i+1}^{AGC}-P_i^0\right|}\·{\mathrm{rate}}_i\·\mathrm{\Δ}t$

式中，k为一中间量，代表参考曲线相邻点的增量，

否则，令：

$k=P_{i+1}^{AGC}-P_i^0$

从而：

$P_{i+1}^0=P_i^0+k$

最终获得参考曲线的全部点值。

而且，所述步骤(2)中④步的计算实际有功偏差在各动态区域的最大值，具体包括步骤如下：

A,按时间顺序遍历参考曲线的每个点，如果：

则认为第i+1个点为一动态区域起点；

B,按时间顺序遍历参考曲线的每个点，如果：

则认为第i+1个点为一动态区域终点；

C,以相邻的一组起点至终点对应的区域为动态区域，计算各动态区域内有功偏差的最大值。

本发明的积极效果

1、采用本发明方法，在评价过程中通过计算有功参考曲线，解决了计算风电场AGC试验动态偏差的问题；

2、本发明在评价过程中，结合统计学原理和迭代算法，并采用量化的条件判断，简化了评价算法的结构，利于计算机实现。

附图说明

图1是本发明提供的风电场AGC动态特性评价方法的流程图。

图2是本发明提供的通过数学计算的方式，获取AGC响应参考曲线的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本发明保护的范围。

一种基于参考值估算的风电场AGC动态特性评价方法，如图1所示，包括如下步骤：

(1)读取待测风电场AGC试验数据；

(2)通过数学统计的方式，获取所述待测风电场AGC试验数据各动态区域的最大偏差值，具体步骤包括如下：

①获取所述待测风电场AGC试验的AGC指令、送出线有功功率(AGC响应值)、风电场场内有功指令数据；

②通过数学计算的方式，获取AGC响应参考曲线；

其中，如图2所示，获取AGC响应参考曲线包括如下步骤：

A,令参考曲线的起点,也就是第一个数据点的值等于AGC指令的起点值，即：

$P_1^0=P_1^{AGC}.$

式中为参考曲线的起点值，为AGC指令曲线的起点值；

B,按时间顺序遍历AGC曲线的每个点，如果：

$\left|P_{i+1}^{AGC}-P_i^0\right|\>{\mathrm{rate}}_i\·\mathrm{\Δ}t$

式中，为按时间顺序第i+1个点对应的AGC指令值，为按时间顺序第i个点对应的送出线实际负荷参考值，rate为按时间顺序第i个点对应的有功变化率设定值的绝对值，Δt为每个试验数据采集的扫描间隔，

则，令：

$k=\frac{P_{i+1}^{AGC}-P_i^0}{\left|P_{i+1}^{AGC}-P_i^0\right|}\·{\mathrm{rate}}_i\·\mathrm{\Δ}t$

式中，k为一中间量，代表参考曲线相邻点的增量，

否则，令：

$k=P_{i+1}^{AGC}-P_i^0$

从而：

$P_{i+1}^0=P_i^0+k$

最终获得参考曲线的全部点值；

③按下式计算送出线实际有功的偏差：

$e_t=P_t-P_t^0.$

式中，e_t为t时刻试验数据对应的有功偏差，P_t为t时刻送出线实际有功，为t时刻送出线有功的参考值，计算试验数据中每个时刻的有功偏差，进而得到全部试验数据的有功偏差表；有功偏差表如表1，

表1

④通过AGC指令曲线及AGC响应曲线的特征分析，划分AGC调节过程的静态区域和动态区域，计算步骤③所述实际有功偏差在各动态区域的最大值，具体包括步骤如下：

A,按时间顺序遍历参考曲线的每个点，如果：

则认为第i+1个点为一动态区域起点；

B,按时间顺序遍历参考曲线的每个点，如果：

则认为第i+1个点为一动态区域终点；

C,以相邻的一组起点至终点对应的区域为动态区域，计算各动态区域内有功偏差的最大值；

(3)将获取的各动态区域的最大偏差值作为所述待测风电场AGC性能的评价指标。