专利名称：基于动态调节步长的agc机组控制方法
技术领域：
本发明涉及电力系统自动控制技术，尤其涉及一种基于动态调节步长的AGC机组控制方法。
背景技术：
自动发电控制(Automatic Generation Control, AGC)是电力系统频率和联络线功率控制的重要手段。随着自动化技术的发展和具备AGC功能机组数量的不断增加，AGC已成为电网日常调度运行不可或缺的重要工具。AGC的控制效果与机组的控制逻辑密切相关。AGC机组控制模式由基点功率模式和调节功率模式组成，以往最常用的基点功率模式为“实时功率”，即在机组实际出力基础上叠加分配得到的调节量作为机组的目标出力。近几年，随着日内、实时发电计划技术的日益成熟，越来越多的AGC用户选择使用计划值作为机组的基点功率，同时参与区域控制偏差(Area Control Error, ACE)的调整。这种控制模式下，机组调节过程更加复杂一方面，机组在参与ACE调节时希望能充分发挥其调节速率进行快速调节；另一方面，ACE回到死区后又希望机组能逐步调节，平稳返回计划值，避免给电网带来新的不平衡扰动。这样一来，单一的调节步长参数已无法完全适应AGC实时控制的要求。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明对以计划值或其他给定值作为基点功率的机组，提供一种基于动态调节步长的AGC机组控制方法，在不同的调节过程中采用不同的调节步长等控制参数，在AGC系统中实现机组的精细化控制，合理充分发挥机组的调节性能，提高控制区域的整体控制效果。技术方案为实现上述目的，本发明采用的技术方案为基于动态调节步长的AGC机组控制方法，包括如下步骤(I)在AGC系统中设置机组的控制参数、控制区域的ACE区间门槛参数，所述机组的控制参数包括正常控制参数和返回控制参数；(2)检查机组上次指令的倒计时是否结束，若已结束则开始本轮新控制指令的计算，进入步骤(3)；(3)根据ACE的情况计算当前机组的基点功率Pbase和调节功率PMg，将所得的基点功率Pbase和调节功率Preg相加得到机组的期望目标出力Pdes ；(4)根据ACE和上次指令情况，检查当前机组是否处于返回过程，若处于返回过程则使用返回控制参数计算新目标出力Ptarg;否则使用正常控制参数计算新目标出力Ptarg ；(5)计算机组的新目标出力Ptarg与实际出力Pac;t的偏差是否大于控制死区，若是贝IJ将新目标出力Ptog作为控制指令下发到电厂执行。具体的，所述机组的控制参数包括正常控制参数和返回控制参数，所述正常控制参数包括正常调节步长Λ Ps、控制死区Λ Pd和正常调节速率R，所述返回控制参数包括返回受限时间Λ TMt、返回调节步长Λ P；和返回调节速率R’。更为具体的，所述返回调节步长Λ Ps’小于正常调节步长Λ Ps，所述返回调节速率R’小于正常调节速率R，确保返回过程每次调节的幅度不至于过大，返回时间不至于过短，使得返回过程尽可能地平稳，从而有效避免给电网带来新的扰动。具体的，所述步骤(4)具体是指机组只在参与ACE调整后的返回受限时间Λ Tret内，受返回调节步长APS’和返回调节速率R’的约束；其他时间，机组受正常调节步长Λ Ps和正常调节速率R的约束。更为具体的，所述步骤(4)具体包括如下步骤(41)检查机组是否同时满足(a)上次指令参加了 ACE调节，(b)本轮无ACE调节需求，(c)当前时间和机组上次指令下发时间之差小于返回受限时间Λ TMt;
(42)若步骤(41)检查结果为是，则认为机组处于返回过程，使用返回调节步长ΔΡ；和返回调节速率R’对机组的目标出力Ptmg进行约束当机组的期望目标出力Pdes大于等于实际出力Part时若(Pdes-Pact)> Δ Ps' , Ptarg=Pact+ Δ Ps'；右(Pdes-Pact)^ Δ Ps , Ptarg=Pdes ；机组命令倒计时Tpl。= (Ptarg-Pact) /R’当机组的期望目标出力Pdes小于实际出力Part时若(Pact-Pdes)> Λ Ps’，Ptarg=Pact-Λ Ps’ ；若(Pact-Pdes)Δ Ps’，Ptarg=Pdes ；机组命令倒计时Tplc= (Pact-Ptarg) /R’(43)若步骤(41)检查结果为否，则使用正常调节步长Λ Ps和正常调节速率R对机组的目标出力Ptarg进行约束当机组的期望目标出力Pdes大于等于实际出力Part时若(Pdes-Pact)> Δ Ps, Ptarg=Pact+ Δ Ps ；若(Pdes-Pact)( Δ Ps, Ptarg=Pdes ;机组命令倒计时=Tplc=(Ptmg-Paet)/R当机组的期望目标出力Pdes小于实际出力Part时若(Pact-Pdes)>Δ Ps, Ptarg=Pact- Δ Ps ；若(Pact-Pdes)Δ Ps, Ptarg=Pdes ;机组命令倒计时Tplc=(Pac;t-Ptall;)/R。具体的，所述控制区域的ACE区间门槛参数包括死区ACEdb、次紧急区下限ACF-和紧急区下限ace_。具体的，所述步骤(3)包括如下步骤(31)根据ACE的绝对值fabs (ACE)和ACE区间门槛参数，按下式计算当前ACE处于死区、正常区、次紧急区还是紧急区，灰区fabs (AC牢 ACEdb
正常区ACEdb<fabs(ACE) < ACEamn <次紧急区ACEmmCfabs(ACE)SACEerm 紧急区ACEtm^fabs(ACE)(32)计算机组的基点功率Pbase :若当前ACE处于非紧急区，则取机组的计划值作为基点功率Pbase ;若当前ACE处于紧急区，则取机组的实际出力Pac;t作为基点功率Pbase ；(33)计算机组的调节功率Preg :如果当前ACE处于死区，则机组的调节功率为O ;若ACE未处于死区，则将ACE分配到全部参与调节机组，得到机组的调节功率Preg ；(34)计算机组的期望目标出力Pdes :将机组的基点功率Pbase和调节功率PMg相 加，得到机组的期望目标出力Pdes=Pbase+PMg。有益效果本发明提供的基于动态调节步长的AGC机组控制方法，针对以计划值或其他给定值作为基点功率的情况，设计机组在不同的调节过程中采用不同的调节步长等控制参数，实现了需要进行ACE调节时尽量发挥机组的调节速率、在ACE调节结束后平稳返回计划基点、减小对电网的冲击等目的，能够兼顾执行发电计划和参与ACE调整，使机组的控制过程更加精细化，从而更加合理地发挥机组的调节性能，提高控制区域的控制效果。
图I为本发明的流程图；图2、图3为本发明的效果图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。如图I所示基于动态调节步长的AGC机组控制方法的流程图，包括如下步骤(I)在AGC系统中设置机组的控制参数、控制区域的ACE区间门槛参数；所述机组的控制参数包括正常控制参数和返回控制参数,所述正常控制参数包括正常调节步长APs、控制死区APd和正常调节速率R，所述返回控制参数包括返回受限时间Λ TMt、返回调节步长Λ Ps’和返回调节速率R’ ；其中返回调节步长Λ Ps’小于正常调节步长Λ Ps，所述返回调节速率R’小于正常调节速率R ;所述控制区域的ACE区间门槛参数包括死区ACEdb、次紧急区下限ACE_和紧急区下限 ACEenm0(2)检查机组上次指令的倒计时是否结束，若已结束则开始本轮新控制指令的计算，进入步骤(3)；(3)根据ACE的情况计算当前机组的基点功率Pbase和调节功率PMg，将所得的基点功率Pbase和调节功率Preg相加得到当前机组的期望目标出力PdM具体包括如下步骤(31)根据ACE的绝对值fabs (ACE)和ACE区间门槛参数，按下式计算当前ACE处于死区、正常区、次紧急区还是紧急区，"死区fabs (ACE)幺 ACEdb
正常区ACEdbCfabs(ACE)S ACE画 、欠紧急区ACEc_<fabs(ACE、S ACE- 紧急区ACE_<fabs(ACE)(32)计算机组的基点功率Pbase :若当前ACE处于非紧急区，则取机组的计划值作为基点功率Pbase ;若当前ACE处于紧急区，则取机组的实际出力Pac;t作为基点功率Pbase ；(33)计算机组的调节功率Preg :如果当前ACE处于死区，则机组的调节功率为O ;若ACE未处于死区，则将ACE分配到全部参与调节机组，得到机组的调节功率Preg ；(34)计算机组的期望目标出力Pdes :将机组的基点功率Pbase和调节功率PMg相加，得到机组的期望目标出力Pdes=Pbase+PMg。 (4)根据ACE和上次指令情况，检查当前机组是否处于返回过程，若处于返回过程则使用返回控制参数计算新目标出力Ptarg;否则使用正常控制参数计算新目标出力Ptarg ；具体包括如下步骤(41)检查机组是否同时满足(a)上次指令参加了 ACE调节，(b)本轮无ACE调节需求，(c)当前时间和机组上次指令下发时间之差小于返回受限时间Λ TMt;(42)若步骤(41)检查结果为是，则认为机组处于返回过程，使用返回调节步长ΔΡ；和返回调节速率R’对机组的目标出力Ptmg进行约束当机组的期望目标出力Pdes大于等于实际出力Part时若(Pdes-Pact)> Δ Ps' , Ptarg=Pact+ Δ Ps'；右(Pdes-Pact)^ Δ Ps , Ptarg=Pdes ；机组命令倒计时Tplc=(Ptarg-Pact)/R’ ；当机组的期望目标出力Pdes小于实际出力Part时若(Pact-Pdes)>Δ P；, Ptarg=Pact-A P；；右(Pact-Pdes)^ Δ Ps , Ptarg=Pdes ；机组命令倒计时=Tple=(Paet-Ptarg)/R’；(43)若步骤(41)检查结果为否，则使用正常调节步长APs和正常调节速率R对机组的目标出力Ptarg进行约束当机组的期望目标出力Pdes大于等于实际出力Part时若(Pdes-Pact)> Δ Ps, Ptarg=Pact+ Δ Ps ；若(Pdes-Paet)( Δ Ps, Ptarg=Pdes ；机组命令倒计时Tplc=(Ptarg-Pact)/R ；当机组的目标出力Pdes小于实际出力Part时若(Pact-Pdes)>Δ Ps, Ptarg=Pact- Δ Ps ；若(Pact-Pdes)Δ Ps, Ptarg=Pdes ;机组命令倒计时Tplc=(Pact-Ptmg)/R ;(5)计算机组的新目标出力Ptarg与实际出力Pac;t的偏差是否大于控制死区，若是贝IJ将新目标出力Ptog作为控制指令下发到电厂执行。如图2、图3所示为本发明的效果图。
tl时刻控制区域的ACE增大超出死区，需要减少出力。此时机组的目标出力减小，机组出力随之快速降低，偏离计划值。随后，在t2时刻，ACE回到死区范围，机组的目标出力逐步向计划值靠近，机组的实际出力也随之缓慢增加，最后再次达到计划值。从图中可以看出，由于返回过程使用了较小的调节步长和调节速率，调节非常平缓。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.基于动态调节步长的AGC机组控制方法，其特征在于包括如下步骤 (1)在AGC系统中设置机组的控制参数、控制区域的ACE区间门槛参数，所述机组的控制参数包括正常控制参数和返回控制参数； (2)检查机组上次指令的倒计时是否结束，若已结束则开始本轮新控制指令的计算，进入步骤(3)； (3)根据ACE的情况计算当前机组的基点功率Pbase和调节功率PMg，将所得的基点功率Pbase和调节功率PMg相加得到机组的期望目标出力Pdes ; (4)根据ACE和上次指令情况，检查当前机组是否处于返回过程，若处于返回过程则使用返回控制参数计算新目标出力Ptarg ;否则使用正常控制参数计算新目标出力Ptarg ； (5)计算机组的新目标出力Ptarg与实际出力Part的偏差是否大于控制死区，若是则将 新目标出力Ptog作为控制指令下发到电厂执行。
2.根据权利要求I所述的基于动态调节步长的AGC机组控制方法，其特征在于所述机组的控制参数包括正常控制参数和返回控制参数，所述正常控制参数包括正常调节步长APs、控制死区APd和正常调节速率R，所述返回控制参数包括返回受限时间ATMt、返回调节步长A P；和返回调节速率R’。
3.根据权利要求2所述的基于动态调节步长的AGC机组控制方法，其特征在于所述返回调节步长A Ps’小于正常调节步长A Ps，所述返回调节速率R’小于正常调节速率R。
4.根据权利要求2所述的基于动态调节步长的AGC机组控制方法，其特征在于所述步骤(4)具体是指机组只在参与ACE调整后的返回受限时间A Tret内，受返回调节步长A P；和返回调节速率R’的约束；其他时间，机组受正常调节步长A Ps和正常调节速率R的约束。
5.根据权利要求2所述的基于动态调节步长的AGC机组控制方法，其特征在于所述步骤(4)具体包括如下步骤 (41)检查机组是否同时满足(a)上次指令参加了ACE调节，(b)本轮无ACE调节需求，(c)当前时间和机组上次指令下发时间之差小于返回受限时间A TMt ； (42)若步骤(41)检查结果为是，则认为机组处于返回过程，使用返回调节步长APs’和返回调节速率R’对机组的目标出力Ptog进行约束 当机组的期望目标出力Pdes大于等于实际出力Pac;t时若(Pdes-Pact) > aPs' . Ptarg=Pact+ A Ps'； 右(Pdes_Pact) ^ A Ps Ptarg=Pdes ;机组命令倒计时Tplc= (Ptarg-Pact) /R’ 当机组的期望目标出力Pdes小于实际出力Pac;t时若 Udes) > A Ps' , Ptarg=Pact- A Ps'； 右(Pact_Pdes) ^ A Ps Ptarg=Pdes ;机组命令倒计时Tplc= (Pact-Ptarg) /R’ (43)若步骤(41)检查结果为否，则使用正常调节步长APs和正常调节速率R对机组的目标出力Ptarg进行约束 当机组的期望目标出力Pdes大于等于实际出力Pac;t时 若(Pdes-Pact) > A PS. Ptarg=Pact+ A Ps ;右(Pdes_Pact) ^ A Ps，Ptarg=Pdes ;机组命令倒计时Tplc= (Ptarg-Pact) /R 当机组的期望目标出力Pdes小于实际出力Pac;t时若(Pact-Pdes) >Δ Ps. Ptarg=Pact- Δ Ps ； 右(Pact_Pdes) ^ A PS，Ptarg=Pdes ;机组命令倒计时Tplc= (Pact-Ptarg) /R。
6.根据权利要求I所述的基于动态调节步长的AGC机组控制方法，其特征在于所述控制区域的ACE区间门槛参数包括死区ACEdb、次紧急区下限ACEanm和紧急区下限ACE_。
7.根据权利要求6所述的基于动态调节步长的AGC机组控制方法，其特征在于所述步骤(3)包括如下步骤 (31)根据ACE的绝对值fabs(ACE)和ACE区间门槛参数，按下式计算当前ACE处于死区、正常区、次紧急区还是紧急区，
全文摘要
本发明公开了一种基于动态调节步长的AGC机组控制方法，包括以下步骤设置机组的控制参数和控制区域的ACE区间门槛参数；上次指令倒计时结束后，计算机组的新一轮期望目标出力；检查当前机组是否处于返回过程，如果是则使用返回过程控制参数计算新目标出力，如果否则使用正常控制参数计算新目标出力；计算机组的新目标出力与实际出力的偏差是否大于控制死区，如果是，则将新目标出力作为控制指令下发到电厂执行。本发明针对以计划值或其他给定值作为基点功率的情况，设计机组在不同的调节过程中采用不同的调节步长等控制参数，实现了需要进行ACE调节时尽量发挥机组调节速率、在ACE调节结束后平稳返回计划基点、减小对电网冲击等目的。
文档编号H02J3/46GK102969741SQ20121051339
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者朱翠兰, 鄢发奇, 张小白, 滕贤亮, 刘志成, 吴继平, 李晓红, 于昌海 申请人:华中电网有限公司, 国电南瑞科技股份有限公司