一种计及多种能源接入的分散协调AGC控制方法技术

本发明专利技术具体涉及一种计及多种能源接入的分散协调AGC控制方法，其实现涵盖以下环节：1)将各地区分散的具有一定可调节能力的地级机组分别进行集群AGC控制；2)根据间歇性能源及常规分布特点，划分并确定AGC的分散协调区；3)在已划分的各分散协调区内，确定分散协调机组；4)分散协调区在执行全网AGC控制时，针对区域内的分散协调机组调节出力进行协调优化；5)将协调优化的调节指令下发给各分散协调机组。本发明专利技术计及了多种能源接入电网的情况，具有改善AGC的频率控制性能、增强电网对间歇性电源接入的适应性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种计及多种能源接入的分散协调AGC控制方法
本专利技术涉及电力系统及自动化领域，尤其是涉及一种计及多种能源接入的分散协调AGC控制方法。
技术介绍
互联电网的自动发电控制(AGC)作为为电力系统功率和频率的主要控制手段，主要致力于维持系统频率和联络线交换功率恒定。以往电力系统中包含的发电能源主要为火电和水电等常规能源，此类能源在自动发电控制系统中易于调控且功率变化较为平缓。但随着目前风电、光伏、小水电等间歇性能源大量并网，系统中出现发电能源多元化形式。间歇性能源的接入将会给当前的自动发电控制系统带来以下问题：由于间歇性能源出力具有不确定性，间歇性能源短时的功率波动使电网有功不平衡量增加，从而导致频率控制性能下降，同时，当集群间歇性能源在局部地区造成的功率波动难以消纳平抑时，地区电网间的稳定断面将受到影响，为保证电网运行安全需对该区域间歇性电源出力进行舍弃，造成间歇性能源的利用率降低。针对当前多种能源的接入的情形，目前所提出的自动发电控制方法主要有两种：方法一是集中将全网的间歇性能源作为负方向负荷考虑，利用常规中调AGC机组，在全网范围内进行统一协调以减小有功不平衡量；方法二是在全网范围内，根据需要重点监控的断面情况设置相应的子控制区，通过主控制区和子控制区的常规中调AGC机组的协调完成全网的AGC控制，在保证断面不越限的前提下减小区域控制偏差，此方法相对第一种方法有所改进。但随着间歇性能源在各个地区的并网容量增大，常规AGC机组的调节能力也将难以满足间歇性能源造成有功不平衡量增大的应对需求，这将导致全网频率调节控制的压力增大，而上述两种方法对于此问题缺乏适应性的解决方案，于此同时，上述两种方法在AGC控制过程中也未考虑各种间歇性能源在全网的空间分布差异性，致使局部地区电网运行的潜在安全隐患增大，并且上述两种方法也未能根据间歇性电源的波动情况合理地分配调控资源。
技术实现思路
本专利技术是解决现有技术存在的技术问题，提供了一种计及了多种能源接入电网的情况，在AGC控制中使中调和地调(县调)的机组相互协调、合理分配，将间歇性能源接入所产生的问题在各分散协调区的协调控制上进行解决的一种计及多种能源接入的分散协调AGC控制方法本专利技术的技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种计及多种能源接入的分散协调AGC控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将各地区分散的具有可调节能力的地级机组分别进行集群控制，划分为若干集群V1、V2、V3。。。Vn，将每个集群等效为一台虚拟AGC机组，使其参与AGC控制；步骤2：根据间歇性电源和常规电源的的分布特点，将全网划分多个分散协调区A1、A2、A3。。。An，划分后，每个分散协调控制区在全网AGC控制中等效为一台AGC机组，具备AGC机组的属性并接受中调的AGC调控指令；其中，分散协调区的划分需满足约束条件：条件一、所划分的分散协调区内须包含间歇性电源；条件二、所划分的分散协调区内须包含中调AGC机组；步骤3：根据已划分的分散协调区情况，将步骤2中A1、A2、A3。。。An分散协调区内的中调机组以及A1、A2、A3。。。An内对应的步骤1所述的集群虚拟AGC机组选定作为分散协调机组，参与到该分散协调区的协调控制中；对应任意分散协调区An，内部可调控机组满足如下约束条件：条件一、分散协调区An内具有的可调控的常规AGC机组an，常规AGC机组an包括中调火电以及中调水电；条件二、分散协调区An内具有可调控的地调集群机组bn，该地调集群机组bn即集群虚拟AGC机组，包括具有调节能力的地调火电、地调小水电电源；步骤4：各分散协调区根据中调下发的控制指令，围绕区域内各分散协调机组进行优化协调，具体方法是：每个分散协调区作为等效AGC机组，调度中心给各分散协调区分配下发的总调节量为各分散协调区再围绕区域内的协调机组进行协调分配，通过不同类型机组间配合，达到减小局部有功不平衡量，尽可能就地消纳间歇性电源的目的；各分散协调区针对的协调分配方法，即协调区就地多级协调优化方法如下描述：不同级别和类型的机组在协调区内通过建立一定的目标函数，在满足相应约束条件下进行协调优化，其模型如下：式一式中β1(t),β2(t)......βi(t)分别为t时刻协调区内第i台中调AGC火电机组的协调分配系数，γ1(t),γ2(t)......γi(t)分别为t时刻协调区内第i个中调AGC水电机组的协调分配系数，θ1(t),θ2(t)......θi(t)分别为t时刻协调区内第i台集群虚拟AGC机组的分配系数；考虑到分配系数的统一性，满足等式约束条件：β1(t)+β2(t)+......+βi(t)+γ1(t)+γ2(t)+......+γi(t)+θ1(t)+θ2(t)+......+θi(t)＝1式二同时，区域内各分散协调机组需满足一定调节容量及调节速率的约束；式三式四式五式六式七式八上式中，T为AGC控制命令下发周期，和为分别为分散协调区内各中调火电AGC机组、中调水电AGC机组和集群虚拟AGC机组在t时刻的出力调节量；分别为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计及多种能源接入的分散协调AGC控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将各地区分散的具有可调节能力的地级机组分别进行集群控制，划分为若干集群V1、V2、V3。。。Vn，将每个集群等效为一台虚拟AGC机组，使其参与AGC控制；步骤2：根据间歇性电源和常规电源的的分布特点，将全网划分多个分散协调区A1、A2、A3。。。An，划分后，每个分散协调控制区在全网AGC控制中等效为一台AGC机组，具备AGC机组的属性并接受中调的AGC调控指令；其中，分散协调区的划分需满足约束条件：条件一、所划分的分散协调区内须包含间歇性电源；条件二、所划分的分散协调区内须包含中调AGC机组；步骤3：根据已划分的分散协调区情况，将步骤2中A1、A2、A3。。。An分散协调区内的中调机组以及A1、A2、A3。。。An内对应的步骤1所述的集群虚拟AGC机组选定作为分散协调机组，参与到该分散协调区的协调控制中；对应任意分散协调区An，内部可调控机组满足如下约束条件：条件一、分散协调区An内具有的可调控的常规AGC机组an，常规AGC机组an包括中调火电以及中调水电；条件二、分散协调区An内具有可调控的地调集群机组bn，该地调集群机组bn即集群虚拟AGC机组，包括具有调节能力的地调火电、地调小水电电源；步骤4：各分散协调区根据中调下发的控制指令，围绕区域内各分散协调机组进行优化协调，具体方法是：每个分散协调区作为等效AGC机组，调度中心给各分散协调区分配下发的总调节量为，各分散协调区再围绕区域内的协调机组进行协调分配，通过不同类型机组间配合，达到减小局部有功不平衡量，尽可能就地消纳间歇性电源的目的；各分散协调区针对的协调分配方法，即协调区就地多级协调优化方法如下描述：不同级别和类型的机组在协调区内通过建立一定的目标函数，在满足相应约束条件下进行协调优化，其模型如下：minG(β.(t),γ.(t),θ.(t))]]>β.(t)=[β1(t),β2(t)......βi(t)]]]>γ.(t)=[γ1(t),γ2(t)......γi(t)]]]>   式一θ.(t)=[θ1(t),θ2(t)......θi(t)]]]>式中β1(t),β2(t)......βi(t)分别为t时刻协调区内第i台中调AGC火电机组的协调分配系数，γ1(t),γ2(t)......γi(t)分别为t时刻协调区内第i个中调AGC水电机组的协调分配系数，θ1(t),θ2(t)......θi(t)分别为t时刻协调区内第i台集群虚拟AGC机组的分配系数；考虑到分配系数的统一性，满足等式约束条件：β1(t)+β2(t)+......+βi(t)+γ1(t)+γ2(t)+......+γi(t)+θ1(t)+θ2(t)+......+θi(t)＝1  式二同时，区域内各分散协调机组需满足一定调节容量及调节速率的约束；RiSTR‾·T≤(ΔPiSTR(t)=βi(t)·ΔPAn)≤RiSTR‾·T]]>   式三RiHYD‾·T≤(ΔPiHYD(t)=γi(t)·ΔPAn)≤RiHYD‾·T]]>   式四RiVIR‾·T≤(ΔPiVIR(t)=θi(t)·ΔPAn)≤RiVIR‾·T]]>   式五PiSTR‾≤PiSTR(t-T)+ΔPiSTR(t)≤PiSTR‾]]>   式六PiHYD‾≤PiHYD(t-T)+ΔPiHYD(t)≤PiHYD‾]]>   式七PiVIR‾≤PiVIR(t-T)+ΔPiVIR(t)≤PiVIR‾]]>   式八上式中，T为AGC控制命令下发周期，为分别为分散协调区内各中调火电AGC机组、中调水电AGC机组和集群虚拟AGC机组在t时刻的出力调节量；分别为各类协调机组的最大允许上调速率，、分别为各类协调机组的最大允许下调速率，分别为各类协调机组的有功出力上限；分别为各类协调机组的有功出力下限；步骤5：计算得到分散...

【技术特征摘要】
1.一种计及多种能源接入的分散协调AGC控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将各地区分散的具有可调节能力的地级机组分别进行集群控制，划分为若干集群V1、V2、V3…Vn，将每个集群等效为一台虚拟AGC机组，使其参与AGC控制；步骤2：根据间歇性电源和常规电源的的分布特点，将全网划分多个分散协调区A1、A2、A3…An，划分后，每个分散协调控制区在全网AGC控制中等效为一台AGC机组，具备AGC机组的属性并接受中调的AGC调控指令；其中，分散协调区的划分需满足约束条件：条件一、所划分的分散协调区内须包含间歇性电源；条件二、所划分的分散协调区内须包含中调AGC机组；步骤3：根据已划分的分散协调区情况，将步骤2中A1、A2、A3…An分散协调区内的中调机组以及A1、A2、A3…An内对应的步骤1所述的集群虚拟AGC机组选定作为分散协调机组，参与到该分散协调区的协调控制中；对应任意分散协调区An，内部可调控机组满足如下约束条件：条件一、分散协调区An内具有的可调控的常规AGC机组an，常规AGC机组an包括中调火电以及中调水电；条件二、分散协调区An内具有可调控的地调集群机组bn，该地调集群机组bn即集群虚拟AGC机组，包括具有调节能力的地调火电、地调小水电电源；步骤4：各分散协调区根据中调下发的控制指令，围绕区域内各分散协调机组进行优化协调，具体方法是：每个分散协调区作为等效AGC机组，调度中心给各分散协调区分配下发的总调节量为各分散协调区再围绕区域内的协调机组进行协调分配，通过不同类型机组间配合，达到减小局部有功不平衡量，尽可能就地消纳间歇性电源的目的；各分散协调区针对的协调分配方法，即协调区就地多级协调优化方法如下描述：不同级别和类型的机组在协调区内通过建立一定的目标函数，在满足相应约束条件下进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓长虹，颜海俊，张达，赵维兴，黄文伟，汪明清，覃海，姬源，康鹏，
申请(专利权)人：武汉大学，贵州电网公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：湖北;42