专利名称：一种基于模型预测控制的大电网有功实时调度方法
技术领域：
本发明涉及一种基于模型预测控制的大电网有功实时调度方法，属于电力系统运行和控制技术领域。
背景技术：
实时调度是电网智能调度系统中最重要的部分之一。电力系统正常调度计划在实施时，要面对运行点接近安全域边沿、机组 未有效跟踪计划、自动发电控制(AGC)机组容量不足等不确定性因素。因此，取系统中性能良好、执行计划良好的机组作为实时调度机组，通过超短期发电需求预测超前调整机组出力，用于消除这些不确定因素。因此，实时调度是一种超前控制策略，其核心功能是按调度时段编制发电计划，根据未来调度时段的发电需求预测，在考虑机组限值、爬坡速率、滚动发电计划情况下及满足系统安全稳定运行的基础上，按节能减排最优原则自动安排各机组实际发电计划，提前预测消除预测值和计划值的偏差。同时，实时调度是协调调度计划和AGC控制以及网络安全的一个承上启下的环节，它负责修正上一级的偏差，遗留的偏差由下一级来修正，体现了一种“多级协调、逐级细化”的思想。传统的有功实时调度方法一般都是建立在精确模型的基础上，而实际电力系统受外界干扰、环境变化等因素影响，常常具有很大的时变性和不确定性。由于这些不确定性的存在，按照传统的精确模型得到的最优控制在实际上往往不能保持最优，有时甚至变得不可行。因此，本文采用基于模型预测控制的有功实时调度方法来解决这一问题。模型预测控制的本质是一类基于模型的有限时域闭环最优控制算法。在每一采样周期，基于过程预测模型的未来状态或输出预测结果，控制器以当前时刻的系统状态作为控制的初始状态，通过在线滚动求解一个有限时长的最优控制问题从而获得当前的控制行为，使得未来输出与参考轨迹之差最小。其以有限时段的反复滚动优化代替最优控制的一次离线全局优化，以时段最优代替全局最优，使得模型预测控制能够处理动态特性变化和存在不确定因素的复杂系统，可有效克服过程的不确定性、非线性和时变性，提高控制的精度。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于模型预测控制的大电网有功实时调度方法，改善传统有功实时调度处理动态特性变化和存在不确定因素的复杂系统效果较差的问题，以进一步降低电网运行风险，提高运行经济性。本发明提出的基于模型预测控制的大电网有功实时调度方法，包括以下步骤(I)在当前采样时刻h，超短期负荷预测模型根据大电网的历史信息，计算得到大电网的未来设定时段内的负荷输出；(2)为大电网自动发电控制机组设定一个发电控制目标值 ，
权利要求
1.一种基于模型预测控制的大电网有功实时调度方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)在当前采样时刻h，超短期负荷预测模型根据大电网的历史信息，计算得到大电网的未来设定时段内的负荷输出； (2)为大电网自动发电控制机组设定一个发电控制目标值Pfc，
全文摘要
本发明涉及一种基于模型预测控制的大电网有功实时调度方法，属于电力系统运行和控制技术领域。首先通过负荷预测模型对未来优化时段的负荷出力进行预测，为MPC的优化提供先验知识，构建基于模型预测控制策略的有功实时调度模型，并采用滚动优化的实时调度求解策略，获得实时调度机组的最优出力结果序列。本发明方法通过在有功实时调度过程中引入模型预测理论，可较好地解决传统有功实时调度处理动态特性变化和存在不确定因素的复杂系统效果较差的问题，超前地消除负荷预测偏差及其他偏差影响。本发明方法降低了电网运行风险，提高了电网运行的经济性。
文档编号H02J3/48GK103023074SQ20121054354
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者吴文传, 张伯明, 刘振铭, 孙宏斌, 郭庆来, 王宁, 陈建华, 单克, 王巍, 黄文伟, 陈恩黔, 肖倩宏 申请人:贵州电网公司电力调度控制中心, 清华大学