一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法组成比例

一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法，包括以下步骤：针对AGC分配后各机组分布于不同运行区的机组分布方式，构建量化函数f，以反映不同AGC分配结果的优劣性；对AGC分配后所有可能的机组分布方式进行穷举，共有2

An AGC active power distribution method for hydropower stations based on exhaustion

【技术实现步骤摘要】
一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法
本专利技术涉及水力发电控制
，特别涉及一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法。
技术介绍
水电站对于有功出力的控制普遍采用先将全站有功目标值通过自动发电量控制功能(AutomaticGenerationControl，简称AGC)分配至各台水轮发电机组(简称机组)，然后由各台机组功率调节机构根据单机AGC有功分配值分别进行闭环调节的方式。但目前在各水电站的实际应用中，自动发电控制功能仍然存在算法粗糙、完整性缺乏、各功能块衔接性差、策略之间逻辑不匹配甚或冲突等缺点，导致电站在面对较为复杂的工况(如：一二次调频冲突、穿越振动区等)时容易出现各种异常情况。基于以上原因，文献1《一种水电站自动发电有功出力控制方法》(申请公布号CN105914795A)、文献2《一种水电站自动发电有功出力控制参数预处理方法》(申请公布号CN105811473A)、文献3《一种基于机组组合出力模型的水电站AGC有功分配方法》(申请公布号CN105870979A)、文献4《一种面向具有多运行区水电机组的多机组合建模方法》(申请公布号CN106056236A)、文献5《考虑复杂约束的水电站AGC控制策略》(电机工程学报第37卷第19期)、文献6《南方电网水电厂AGC算法设计及调节性能评估》(水电与抽水蓄能第3卷第5期)共同提出了一种水电站自动发电有功出力控制方法，能根据水电站的全站有功目标值计算各台机组的单机有功设定值，并对各台机组分别进行闭环反馈调节，同时满足机组规避振动区和电网一次调频的运行要求。但文献1-6为了保证所提出方法的通用性，采用了由联合建模、单机分布方式计算、有功分配计算三个步骤组成的AGC分配方法。该方法虽然对任意复杂工况的水电站均有较好的适用性，并通过预先建模和快速收敛的方法精简了实际功率调节过程中的计算量，控制了AGC调节的响应时间，但其算法设计较为繁琐，于是必然导致AGC程序的复杂性较高，从而不可避免带来AGC程序编写、调试、维护、修改、优化等环节的繁琐性，以及由此而来的客观上的安全风险。考虑到目前国内绝大部分水电站的工况复杂性有限，主要体现在两个方面：1)机组的可用运行区均不超过2个，且有明显的优先级区分，例如限制运行区、建议运行区；2)机组数量不超过10台(如澜沧江流域目前规模最大的水电站糯扎渡电站有9台机组)，或参与AGC运算的机组数量不超过10台(如国内第二大电站溪洛渡电站虽然有18台机组，但分别参与左、右岸AGC运算，左岸AGC和右岸AGC分别对所属的9台机组进行有功分配)。因此即使在一定程度上放弃对任意复杂工况水电站的兼容性，采用一种基于穷举、量化、比较的计算量较大的AGC分配方法，也可以保证在AGC调节响应时间满足要求的前提下，适用于国内绝大部分水电站。并且从降低AGC程序复杂性、控制AGC程序开发维护工作量、抑制安全风险、压缩成本投入等方面来看，提出一种较为简单的AGC分配方法，使其相比文献1-6提出的AGC分配方法具有更强的实用性，是完全必要的。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法，能根据水电站的全站有功目标值计算各台机组的单机AGC有功分配值，从而给出各台机组有功功率闭环反馈调节的调节目标。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法，包括以下步骤：S1000)针对AGC分配后各机组分布于不同运行区的机组分布方式，构建量化函数f，以反映不同AGC分配结果的优劣性；S2000)对AGC分配后所有可能的机组分布方式进行穷举，共有2n种分布方式，式中n为参与AGC运算的机组数量；S3000)计算所有机组分布方式对应的全站有功调节区域的上限值和下限值，并从中筛选出对全站有功目标值而言可行的机组分布方式；S4000)对S3000筛选出的机组分布方式，使用S1000构建的量化函数f对其优劣性进行计算，并从中选择计算结果最优的一种机组分布方式；S5000)以S4000选择的机组分布方式为基础，计算各机组的单机AGC有功分配值，计算方法可采用或借鉴已有的方法，例如文献1-6所提出的AGC分配方法。所述的S1000包括：S1100)构建适用于全站有功目标值不会在短时间内往复变化的水电站的量化函数式中x为该种机组分布方式下处于限制运行区的机组数量，y为该种机组分布方式下需要穿越振动区的机组数量，z为该种机组分布方式下处于限制运行区的机组加权数量；S1200)构建适用于由于参与电网二次调频等原因，导致全站有功目标值可能会在短时间内往复变化的水电站的量化函数式中△z为该种机组分布方式下需要穿越振动区的机组加权数量，ε为反映全站有功目标值在未来短时间内往复变化而导致机组频繁穿越振动区的可能性的变量，可能性较大时ε为1，否则为0。所述的S3000包括：S3100)分别对当前水头，各种机组分布方式下，每台机组所处运行区的下限值，求其总和，得到该种机组分布方式对应的全站有功调节区域的下限值；S3200)分别对当前水头，各种机组分布方式下，每台机组所处运行区的上限值，求其总和，得到该种机组分布方式对应的全站有功调节区域的上限值；S3300)将全站有功目标值分别与各种机组分布方式下的全站有功调节区域进行比较，若全站有功目标值大于等于某种机组分布方式的全站有功调节区域的下限值，并小于等于其全站有功调节区域的上限值，则对全站有功目标值而言，该种机组分布方式可行。所述的S4000包括：S4100)对于全站有功目标值不会在短时间内往复变化的水电站，使用量化函数f1对S3000筛选出的各种机组分布方式的优劣性进行计算，并从中选择计算结果最优的一种机组分布方式，包括：S4110)计算量化函数f1的自变量式中θi为该种机组分布方式下，机组i是否处于限制运行区的标识，处于限制运行区时为1，处于建议运行区时为0；S4120)计算量化函数f1的自变量式中σi为机组i是否需要穿越振动区的标识，即在该种机组分布方式下，机组i所处的运行区与当前工况下(即AGC重新分配前)该机组所处的运行区是否一致，如果一致则为0，否则为1；S4130)计算量化函数f1的自变量式中ηi为机组i进入不良区间运行的优先级参数，根据机组实际运行工况或历史运行工况进行整定；S4140)将自变量x、y、z代入量化函数f1得出计算结果；S4150)将以上步骤S4110至S4140应用于S3000筛选出的各种机组分布方式，对所有结果进行比较，取其最小值，并选择该最小值所对应的机组分布方式。S4200)对于由于参与电网二次调频等原因，导致全站有功目标值可能会在短时间内往复变化的水电站，使用量化函数f2对S3000筛选出的各种机组分布方式的优劣性进行计算，并从中选择计算结果最优的一种机组分布方式，包括：S4210)计算量化函数f2的自变量S4220)计算量化函数f2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1000)针对AGC分配后各机组分布于不同运行区的机组分布方式，构建量化函数f，以反映不同AGC分配结果的优劣性；/nS2000)对AGC分配后所有可能的机组分布方式进行穷举，共有2

【技术特征摘要】
1.一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1000)针对AGC分配后各机组分布于不同运行区的机组分布方式，构建量化函数f，以反映不同AGC分配结果的优劣性；
S2000)对AGC分配后所有可能的机组分布方式进行穷举，共有2n种分布方式，式中n为参与AGC运算的机组数量；
S3000)计算所有机组分布方式对应的全站有功调节区域的上限值和下限值，并从中筛选出对全站有功目标值而言可行的机组分布方式；
S4000)对S3000筛选出的机组分布方式，使用S1000构建的量化函数f对其优劣性进行计算，并从中选择计算结果最优的一种机组分布方式；
S5000)以S4000选择的机组分布方式为基础，计算各机组的单机AGC有功分配值，计算方法可采用或借鉴已有的方法，例如文献1-6所提出的AGC分配方法。


2.根据权利要求1所述的一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法，其特征在于，所述的S1000包括：
S1100)构建适用于全站有功目标值不会在短时间内往复变化的水电站的量化函数式中x为该种机组分布方式下处于限制运行区的机组数量，y为该种机组分布方式下需要穿越振动区的机组数量，z为该种机组分布方式下处于限制运行区的机组加权数量；
S1200)构建适用于由于参与电网二次调频等原因，导致全站有功目标值可能会在短时间内往复变化的水电站的量化函数式中△z为该种机组分布方式下需要穿越振动区的机组加权数量，ε为反映全站有功目标值在未来短时间内往复变化而导致机组频繁穿越振动区的可能性的变量，可能性较大时ε为1，否则为0。


3.根据权利要求1所述的一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法，其特征在于，所述的S3000包括：
S3100)分别对当前水头，各种机组分布方式下，每台机组所处运行区的下限值，求其总和，得到该种机组分布方式对应的全站有功调节区域的下限值；
S3200)分别对当前水头，各种机组分布方式下，每台机组所处运行区的上限值，求其总和，得到该种机组分布方式对应的全站有功调节区域的上限值；
S3300)将全站有功目标值分别与各种机组分布方式下的全站有功调节区域进行比较，若全站有功目标值大于等于某种机组分布方式的全站有功调节区域的下限值，并小于等于其全站有功调节区域的上限值，则对全站有功目标值而言，该种机组分布方式可行。


4.根据权利要求1所述的一种基于穷举的水电站AGC有功分配方法，其特征在于，所述的S4000包括：
S4100)对于全站有功目标值不会在短时间内往复变化的水电站，使用量化函数f1对S3000筛选...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡林，申建建，吴英，唐海，刘永珺，陈伟，赵凯，李宏飞，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53