一种分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法技术

本发明专利技术公开了一种分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，针对分调和省调调管的常规火电机组与省调调管的新能源同属某一个控制断面的运行现状，考虑到新能源日前预测存在一定偏差，为充分利用断面的传输能力送出新能力，建立两级调度协同控制架构和数据交互模式，分别针对断面出现重载和越限运行情况，由第二调度AGC分别针对断面运行状态和调管机组的调节能力，向第一调度提交协调控制请求，最终通过第一调度AGC与第二调度AGC的协调控制，在保证送出断面安全稳定运行的前提下，充分利用断面送出能力，提高能源送出的效率。

A coordinated control method of air and fire for two-level dispatching with shared sending section in different areas

【技术实现步骤摘要】
一种分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法
本专利技术涉及风火协调控制方法，具体涉及一种分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法。
技术介绍
风力发电是目前除水电外，技术较为成熟、经济效益较好的一种可再生能源发电方式。大规模风电的并网运行后，风电的随机性、波动性和间歇性的特点对电网安全稳定运行的影响逐渐显现。随着国内多个千万千瓦级风电基地的开工建设，电网在保证安全稳定运行及保证有功控制性能的前提下全部消纳风电的难度逐渐增大，同时对电网调度和有功控制也提出了更高的要求。根据国家新能源政策的要求，风电并网后电网采取优先调度和全额收购的方式来接纳风电资源。大规模风电并网后，风电爬坡和下坡速率过快，“反调峰”、间歇特性大大增加了电网对常规能源调节备用容量需求，提高了调节资源性能要求，降低了电网运行经济性。从当前已并网风电的有功控制情况看，尽管很多风电场具备接受远方控制的能力，但出于风电有功控制经验缺乏及风电资源最大化利用等原因，风电有功控制尚处于跟踪日前计划的阶段，风电场日前计划受风功率预测精度及全网系统负荷预测结果影响，风电有功控制较为粗犷，风电资源利用效果不佳。因此，为了充分实现风电资源最大化利用，就必须摒弃现有的计划值控制模式，将风电场引入常规AGC控制，进行风电与常规能源的一体化及区别控制，实现基于风电接纳能力的风电与常规能源的协调控制。现有电力系统中针对风电接入的有功控制技术有如下方法：根据风电功率预测、电网负荷预测和省间联络线计划，计及电网安全稳定等约束条件，制定风电场出力计划的优化调度方法；通过合理安排日前计划做到系统运行经济性和风电最大程度接入的平衡，并通过风电场跟踪安全区域曲线保证风电接入后电网安全稳定运行；但是并未从实时控制和AGC角度分析风电与常规能源协调对风电场有功功率控制技术进行论述。将风电实际发电功率与计划发电功率偏差引入AGC控制，从电力市场角度分析风电接入与系统控制；从电力市场角度分析风电实际出力与计划出力的偏差平衡，并就偏差部分引入AGC控制，由AGC自动调用其他能源满足功率偏差需求；但未研究在大规模风电场接入后对电网安全稳定产生影响时风电消纳问题。根据大规模风电送出断面的树状、多层嵌套和有功功率单向性的特点，在给定断面分层结构的条件下，采用广域分配风电调节功率、深度优先搜索越限断面和发电能力转移的方法实现多层次断面调节功率的分配；但其针对是的纯新能源送出断面，而且所有的新能源属于同一调度机构进行调管。目前针对新能源的断面安全控制和两级调度协同控制策略等都有开展了相关研究，取得了部分研究成果。但针对两级调度(分调和省调)各自调管常规能源机组和省调新能源场站同属于某一个断面形成两级调度机组共享断面送出能力的现状，难以充分利用断面的送出能力，消纳新能源的效率较低。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的在于提供一种分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，解决现有技术中断面送出能力未得到充分利用，消纳新能源效率低的问题。技术方案：本专利技术一方面提供了一种分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，包括以下步骤：(1)在第一调度中心AGC应用中针对分区域共享断面建立一断面控制区，断面控制区用于对分区域共享断面下第一调度调管范围内常规火电机组进行有功控制，采用计划模式进行功率控制；(2)在第二调度中心AGC中针对分区域共享断面建立一混合控制区，混合控制区用于对分区域共享断面下的常规火电机组和新能源场站实施控制，常规能源机组采用计划模式进行控制，新能源场站自由发电；(3)基于断面控制区和混合控制区，增加包括第一调度和第二调度的两级调度协调控制的数据交换；(4)第二调度AGC对分区域共享断面的运行状态进行监控：通过分区域共享断面的实际有功功率与断面限额的关系，判断共享断面的运行状态，并根据运行状态进行功率控制；断面限额包括共享断面重载门槛值和共享断面越限门槛值。进一步地，在步骤(3)中，交换的数据包括：第二调度向第一调度请求支援的协调控制启动信号、第二调度向第一调度请求支援的协调方式和协调控制量、第二调度混合控制区下的新能源场站总实际出力以及第一调度向第二调度确认协调信号。进一步地，在步骤(4)中，当第二调度AGC监测到共享断面的实际有功功率与断面限额之间的关系满足式(1)时，则判定共享断面处于重载情况：Pheary-th≤Ptiec＜Pover-th(1)式(1)中：Ptiec为共享断面的实际有功功率，Pheary-th为共享断面重载门槛值，Pover-th为共享断面越限门槛值；第二调度AGC首先下令混合控制区的火电机组开始减出力，火电减出力的总量为ΔU：ΔU＝Ptiec-Pheary-th(2)若混合控制区的火电机组下调节备用不足，则下调至调节下限，同时给新能源场站下发禁止上调指令，向第一调度上送协调控制信号，协调方式为禁止上调。进一步地，在步骤(4)中，当第二调度AGC监测到共享断面的实际有功功率与断面限额之间的关系满足式(3)时，则判定共享断面处于越限状态：Ptiec≥Pover-th(3)第二调度AGC首先下令混合控制区的火电机组开始减出力，火电减出力的总量为ΔU：ΔU＝Ptiec-Pover-th(4)若混合控制区的火电机组下调节备用不足，则将火电机组下调至调节下限，剩余部分则由第二调度AGC向第一调度AGC进行协调控制，协调方式为主动下调，协调控制量为ΔU′ΔU′＝ΔU-Rpro(5)式(5)中：Rpro为第二调度混合控制区火电机组的下调节备用；若第一调度断面控制区的火电机组下调节备用小于第二调度申请的协调控制量，则剩余部分由第二调度混合控制区的新能源场站进行调节，调节量为：ΔU″＝ΔU′-Rzone(6)式(6)中：Rzone为第一调度断面控制区火电机组的下调节备用；断面越限总量分配完后，由第二调度混合控制区对第二调度调管的常规机组和新能源场站实施控制，由第一调度断面控制区对第一调度调管的常规机组进行功率控制。进一步地，该方法还包括：在第一调度和第二调度AGC实施功率控制后，第二调度AGC继续监控共享断面运行状态：当共享断面由越限向重载恢复时，第二调度混合控制区停止向新能源场站下发减出力指令，向常规机组继续下发减出力指令，第一调度断面控制区继续向常规机组下发减出力指令；当共享断面由重载向正常恢复时，第二调度停止向第一调度请求协调，置协调控制信号为分，第一调度接收到协调控制信号为分的状态后，停止向断面控制区的常规机组下发减出力指令；第二调度混合控制区再优先向新能源场站下发增出力指令，直至所有新能源场站达到其最大出力，然后再停止向混合控制区的常规机组下发减出力指令，常规机组再转入计划控制模式实施控制。另一方面，本申请还提供了一种用于分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制的装置，该装置包括：断面控制区构建模块，用于在第一调度中心A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在第一调度中心AGC应用中针对分区域共享断面建立一断面控制区，所述断面控制区用于对分区域共享断面下第一调度调管范围内常规火电机组进行有功控制，采用计划模式进行功率控制；/n(2)在第二调度中心AGC中针对分区域共享断面建立一混合控制区，所述混合控制区用于对分区域共享断面下的常规火电机组和新能源场站实施控制，常规能源机组采用计划模式进行控制，新能源场站自由发电；/n(3)基于所述断面控制区和所述混合控制区，增加包括第一调度和第二调度的两级调度协调控制的数据交换；/n(4)第二调度AGC对分区域共享断面的运行状态进行监控：通过分区域共享断面的实际有功功率与断面限额的关系，判断共享断面的运行状态，并根据运行状态进行功率控制；所述断面限额包括共享断面重载门槛值和共享断面越限门槛值。/n

【技术特征摘要】
1.一种分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在第一调度中心AGC应用中针对分区域共享断面建立一断面控制区，所述断面控制区用于对分区域共享断面下第一调度调管范围内常规火电机组进行有功控制，采用计划模式进行功率控制；
(2)在第二调度中心AGC中针对分区域共享断面建立一混合控制区，所述混合控制区用于对分区域共享断面下的常规火电机组和新能源场站实施控制，常规能源机组采用计划模式进行控制，新能源场站自由发电；
(3)基于所述断面控制区和所述混合控制区，增加包括第一调度和第二调度的两级调度协调控制的数据交换；
(4)第二调度AGC对分区域共享断面的运行状态进行监控：通过分区域共享断面的实际有功功率与断面限额的关系，判断共享断面的运行状态，并根据运行状态进行功率控制；所述断面限额包括共享断面重载门槛值和共享断面越限门槛值。


2.根据权利要求1所述的分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述数据包括：第二调度向第一调度请求支援的协调控制启动信号、第二调度向第一调度请求支援的协调方式和协调控制量、第二调度混合控制区下的新能源场站总实际出力以及第一调度向第二调度确认协调信号。


3.根据权利要求2所述的分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，当第二调度AGC监测到共享断面的实际有功功率与断面限额之间的关系满足式(1)时，则判定共享断面处于重载情况：
Pheary-th≤Ptiec<pover-th(1)
式(1)中：Ptiec为共享断面的实际有功功率，Pheary-th为共享断面重载门槛值，Pover-th为共享断面越限门槛值；
第二调度AGC首先下令混合控制区的火电机组开始减出力，火电减出力的总量为ΔU：
ΔU＝Ptiec-Pheary-th(2)
若混合控制区的火电机组下调节备用不足，则下调至调节下限，同时给新能源场站下发禁止上调指令，向第一调度上送协调控制信号，协调方式为禁止上调。


4.根据权利要求2所述的分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，当第二调度AGC监测到共享断面的实际有功功率与断面限额之间的关系满足式(3)时，则判定共享断面处于越限状态：
Ptiec≥Pover-th(3)
第二调度AGC首先下令混合控制区的火电机组开始减出力，火电减出力的总量为ΔU：
ΔU＝Ptiec-Pover-th(4)
若所述混合控制区的火电机组下调节备用不足，则将火电机组下调至调节下限，剩余部分则由第二调度AGC向第一调度AGC进行协调控制，协调方式为主动下调，协调控制量为ΔU′
ΔU′＝ΔU-Ppro(5)
式(5)中:Rpro为第二调度混合控制区火电机组的下调节备用；
若第一调度断面控制区的火电机组下调节备用小于第二调度申请的协调控制量，则剩余部分由第二调度混合控制区的新能源场站进行调节，调节量为：
ΔU″＝ΔU′-Rzone(6)
式(6)中:Rzone为第一调度断面控制区火电机组的下调节备用；
断面越限总量分配完后，由第二调度混合控制区对第二调度调管的常规机组和新能源场站实施控制，由第一调度断面控制区对第一调度调管的常规机组进行功率控制。


5.根据权利要求3或权利要求4所述的分区域共享送出断面的两级调度风火协调控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在第一调度和第二调度AGC实施功率控制后，第二调度AGC继续监控共享断面运行状态：
当共享断面由越限向重载恢复时，第二调度混合控制区停止向新能源场站下发减出力指令，向常规机组继续下发减出力指令，第一调度断面控制区继续向常规机组下发减出力指令；
当共享断面由重载向正常恢复时，第二调度停止向第一调度请求协调，置协调控制信号为分，第一调度接收到协调控制信号为分的状态后，停止向断面控制区的常规机组下发减出力指令；第二调度混合控制区再优先向新能源场站下发增出力指令，直至所有新能源场站达到其最大出力，然后再停止向混合控制区的常规机组下发减出力指令，常规机组再转入计划控制模式实施控制。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴继平，于昌海，刘爱梅，徐瑞，滕贤亮，涂孟夫，张小白，丁恰，庞涛，胡帆，刘俊伟，孙保功，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网河北省电力有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，南瑞集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32