电网一次调频智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了电网一次调频智能控制系统，所述系统包括：三个彼此独立并联的一次调频智能控制装置；每个一次调频智能控制装置均包括：采集部分和控制部分；所述采集部分，配置用于采集电网中的运行数据信息；所述控制部分，配置用于基于采集到的运行数据信息进行数据分析，并基于数据分析结果，生成控制指令；通过多数据融合和数据分析的方式生成准确率更高的电网一次调频的控制指令，同时，能更加准确地执行一次调频，使得电网一次调频更具科学性，提升电网运行性能。提升电网运行性能。提升电网运行性能。

【技术实现步骤摘要】
电网一次调频智能控制系统


[0001]本专利技术涉及电网控制
，特别涉及电网一次调频智能控制系统。

技术介绍

[0002]电力系统的频率是电力系统运行的重要控制参数，与广大用户的电力设备以及发供电设备本身的安全和效率有着密切的关系。
[0003]在电力一次调频中，主要靠火电机组的蓄热来快速响应一次调频，因而受蓄热的限制而存在一次调频容量明显不足的现象，甚至远未达到理论一次调频容量值；在电力一次调频的实际运行中，一些电厂为减少机组磨损而自行闭锁调频功能的状况普遍存在，这些因素影响着一次调频的品质，甚至会加剧频率的波动。
[0004]电力系统的动态平衡由供需两侧共同完成，发电机组的一次调频主要利用了负荷供给侧的调整性能，而负荷需求侧(即用电消耗侧)目前基本不设计承担电网的一次调频功能。结合目前工业热负荷的快速发展，其用电消耗越来越大，这类热负荷相对于其他暂态用电负荷，具有较大储热惯性，短时间的电负荷改变并不会影响其热负荷系统的运行品质，如何利用这类负荷的技术特点，在短时间内改变其负荷消耗，进行电网一次调频补偿，是亟需解决的主要问题。
[0005]现有技术中，专利申请号为CN201711237304.XA的专利公开了一种风电参与电网一次调频的功率协调控制方法及系统，该法包括：当电网发生频率偏差大于频率阈值的频率扰动且风电场有功出力大于阈值容量时，电网频率异常阈值时间内，进行风电机组一次调频；当电网频率异常超过阈值时间后或电网频率偏差在阈值的频率内扰动且风电场有功出力大于阈值容量时，进行风电场一次调频。
[0006]该方法提供的技术方案虽然能在电网频率扰动时提供一定的功率支撑，满足电力系统一次调频的响应时间要求。但对于大型电网复杂的电网网络和工业热负荷的情况缺乏应对方案，无法实现大规模一次调频的优化和有针对性地进行调频资源的分配，无法保证系统运行稳定性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供电网一次调频智能控制系统，通过多数据融合和数据分析的方式生成准确率更高的电网一次调频的控制指令，同时，能更加准确地执行一次调频，使得电网一次调频更具科学性，提升电网运行性能。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于混合树形滤波的立体匹配方法，包括：
[0009]电网一次调频智能控制系统，所述系统包括：三个彼此独立并联的一次调频智能控制装置；每个一次调频智能控制装置均包括：采集部分和控制部分；所述采集部分，配置用于采集电网中的运行数据信息；所述控制部分，配置用于基于采集到的运行数据信息进行数据分析，并基于数据分析结果，生成控制指令；所述系统还包括：数据融合装置，配置用于将三个采集部分采集到的运行数据信息进行数据融合后生成三组彼此差异率超过10％
的梯度数据，将每组梯度数据分别随机发送至三个控制部分；所述控制部分在接收到每组梯度数据进行数据分析，具体包括：将接收到的每组梯度数据进行频率波动性分析，计算得到波动值，分别将所有的波动值与设定的阈值范围进行比较，若在阈值范围外的波动值的数量为3，则根据三个波动值，生成调频频率值，发出控制指令，完成本次一次调频；若在阈值范围外的波动值的数量为2，则判断在设定的时间周期内计算得到的波动值在阈值范围外的数量，若超过设定的触发值，则根据时间周期内所有的波动值生成调频频率值，发出控制指令，完成本次一次调频；若在阈值范围外的波动值的数量为1，则忽略本次生成的波动值。
[0010]进一步的，所述采集部分包括：数据获取部分和数据转换部分；所述数据获取部分为传感器组，包括多个种类的传感器；所述数据转换部分配置用于将传感器组获取到的模拟数据转换为数字数据。
[0011]进一步的，所述传感器的种类至少包括频率传感器、电压传感器、电流传感器和转速传感器；所述运行数据信息至少包括：频率、电压、电流和转速。
[0012]进一步的，所述数据融合装置将三个采集部分采集到的运行数据信息进行数据融合后生成三组彼此差异率超过10％的梯度数据的方法包括：将采集到的三组运行数据信息进行取均值计算后，得到统一运行数据信息，然后将统一运行数据信息分别带入到数值差异化公式模型中，生成三组彼此差异率超过10％的梯度数据。
[0013]进一步的，所述数值差异化公式模型使用如下公式进行表示：其中，D
n
为统一运行数据信息中每一类数据的值，Pick1为取矩阵第一行的运算；R为本项公式中参与运算的矩阵的稀疏矩阵的共轭矩阵；[]为求矩阵行列式运算；||为绝对值运算；A，B和C均为计算得到的梯度数据。
[0014]进一步的，所述控制部分将接收到的每组梯度数据进行频率波动性分析的方法包括：将每组梯度数据分别与预设的标准数据集进行差异率计算，计算得到每组梯度数据中每一类数据与标准数据集中对应的种类的标准数据进行差异率计算，然后计算所有差异率的均值，以及筛选出差异率最大值和差异率最小值，作为波动性分析的结果。
[0015]进一步的，所述控制部分计算得到波动值的方法包括：将频率波动性分析的结果代入到以下公式，计算得到波动值：代入到以下公式，计算得到波动值：其中，Diff
even
为差异率的均值；Diff
max
为差异率最大值；Diff
min
为差异率的最小值；N为每组
梯度数据中数据的种类的数量；Fluctuation为波动值。
[0016]进一步的，所述控制部分在阈值范围外的波动值的数量为3时，根据三个波动值，生成调频频率值的的方法包括：将三个波动值与阈值范围中最接近的值进行差异率计算，分别得到三个差异率，取三个差异率的均值后与标准调频频率相乘得到调频频率值。
[0017]进一步的，所述控制部分在在阈值范围外的波动值的数量为2时，设定的时间周期为：55秒。
[0018]进一步的，所述控制部分根据时间周期内所有的波动值生成调频频率值的方法包括：使用如下公式计算得到调频频率值：括：使用如下公式计算得到调频频率值：其中，P为计算得到的调频频率值；G为调整系数，取值范围为3～6；Fluctuation
i
为时间周期内的波动值；
[0019]Fluctuation
max
为时间周期内的波动值的最大值；Fluctuation
min
为时间周期内的波动值的最小值。
[0020]本专利技术的电网一次调频智能控制系统，具有以下有益效果：
[0021]1.准确率更高：本专利技术在进行一次调频时，通过两个手段实现了更高准确率的一次调频；首先是进行调频时机的选择，在现有技术中，调频时机的选择大都依赖于经验性和按照固定模式进行一次调频，但在实际中，电网的运行状态不同，进行一次调频的时机往往不是固定的，因此，本专利技术通过选择更为恰当的调频时机，增加一次调频的准确率；另一方面，本专利技术在进行一次调频时，生成控制指令时，通过三组数据的融合来实现，这种方式除了有效降低了数据获取或采集时的误差，还能降低数据偶然性带来的误差，进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电网一次调频智能控制系统，所述系统包括：三个彼此独立并联的一次调频智能控制装置；每个一次调频智能控制装置均包括：采集部分和控制部分；所述采集部分，配置用于采集电网中的运行数据信息；所述控制部分，配置用于基于采集到的运行数据信息进行数据分析，并基于数据分析结果，生成控制指令；其特征在于，所述系统还包括：数据融合装置，配置用于将三个采集部分采集到的运行数据信息进行数据融合后生成三组彼此差异率超过10％的梯度数据，将每组梯度数据分别随机发送至三个控制部分；所述控制部分在接收到每组梯度数据进行数据分析，具体包括：将接收到的每组梯度数据进行频率波动性分析，计算得到波动值，分别将所有的波动值与设定的阈值范围进行比较，若在阈值范围外的波动值的数量为3，则根据三个波动值，生成调频频率值，发出控制指令，完成本次一次调频；若在阈值范围外的波动值的数量为2，则判断在设定的时间周期内计算得到的波动值在阈值范围外的数量，若超过设定的触发值，则根据时间周期内所有的波动值生成调频频率值，发出控制指令，完成本次一次调频；若在阈值范围外的波动值的数量为1，则忽略本次生成的波动值。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集部分包括：数据获取部分和数据转换部分；所述数据获取部分为传感器组，包括多个种类的传感器；所述数据转换部分配置用于将传感器组获取到的模拟数据转换为数字数据。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传感器的种类至少包括频率传感器、电压传感器、电流传感器和转速传感器；所述运行数据信息至少包括：频率、电压、电流和转速。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据融合装置将三个采集部分采集到的运行数据信息进行数据融合后生成三组彼此差异率超过10％的梯度数据的方法包括：将采集到的三组运行数据信息进行取均值计算后，得到统一运行数据信息，然后将统一运行数据信息分别带入到数值差异化公式模型中，生成三组彼此差异率超过10％的梯度数据。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数值差异化公式模型使用如下公式进行表示：其中，D
n

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思华，孙冀彦，白厉兵，辛志广，刘林，王辉，李俊杰，
申请(专利权)人：秦皇岛发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：