一种对水电站二次调频进行校准调节的方法技术

本发明专利技术公开了一种对水电站二次调频进行校准调节的方法，在水电站二次调频的调节时间达到校准时间门槛、各水电机组中单机有功功率调节未完成的台数不超过一台时，若二次调频的误差比例大于校准精度门槛，则进行二次调频校准调节：选择未完成单机有功功率调节的机组，或单机有功设定值与单机有功实发值的差值绝对值最大的机组，为执行校准调节的机组；将执行校准调节的机组的单机有功设定值设置为单机有功功率预分配值进行校准调节。本发明专利技术的二次调频校准调节，可以有效在原水电站有功功率调节功能的基础上，进一步降低调节误差；可以明显的降低调节误差、提高水电站二次调频的调节精度。节精度。

【技术实现步骤摘要】
一种对水电站二次调频进行校准调节的方法


[0001]本专利技术涉及电力系统自动化控制
，涉及一种对水电站二次调频进行校准调节的方法。

技术介绍

[0002]电网频率反映了电力系统发电功率和消耗功率的平衡，当发电功率高于消耗功率、电网频率高于额定频率(50Hz)，当发电功率低于消耗功率时，电网频率低于额定频率。以电网频率为参照指标，电力系统通过调节发电功率和消耗功率使两者回到平衡状态；其主要调节方式则还是针对发电功率的一次调频和二次调频调节。
[0003]二次调频，是指当电网频率与额定频率偏差超过二次调频门槛值后，调度对控制范围内各并网电站的输出有功功率进行调节，使电网发电功率和消耗功率恢复平衡状态，以保证电网频率和额定频率之差在允许范围内，以上整个过程称为二次调频。二次调频包括如下步骤：1)调度机构根据电网频率偏差量，以及电网“频率
‑
功率”敏感系数，对使电网频率回复到额定频率而需要的发电功率变化量进行计算；2)调度根据计算结果对控制区域内各并网电站的有功功率设定值进行修正，并发出功率调节指令；3)各电站在接收到新的有功功率设定值后，由AGC将电站总有功功率设定值分配到受AGC控制的各台机组；4)各机组有功功率控制系统根据新的单机有功功率设定值对机组有功功率进行闭环反馈调节。
[0004]从上述二次调频的调节全过程可知，影响二次调频调节质量的三个重要因素分别是：1)调度对二次调频调节量的正确计算；2)调度对二次调频调节量的合理分配；3)电站对调度二次调频指令的准确、快速的执行。其中前两个因素受调度直接控制，而最后一个因素受电站专业及运行管理水平制约。为了弥补这一问题，调度通过“两个细则”、“调频市场”等一系列办法对电站的二次调频调节性能进行指标化间接管理，设置了调节延时、调节速率、调节精度三个性能指标，其中调节延时反映了调度发出二次调频指令，到电站有功功率实际开始变化，两者之间的滞后性；调节速率反映了电站有功功率调节过程中，单位时间内电站有功功率的变化幅度；调节精度反映了调节完成后，电站实际有功功率与调度下发的电站有功功率设定值之间的偏差量。
[0005]为满足调度对电站二次调频调节质量的管理要求，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)、文献7《一种单建议运行区水电机组有功功率控制方法》(申请公布号CN111740452B)、文献8《一种双建议运行区水电机组有功功率控制方法》(申请公布号CN111654068B)分别从不同角度对水电站有功功率的调节机制进行了分析研究，其成果能满足大部分工况下调度对水电站响应二次调频的运行要求。
[0006]但上述文献未能解决的问题是：在调频市场的机制下，调度对电站二次调频指标性能的衡量从“过门槛”的定性判断方式细化为定量判断方式，而对于调节精度指标，目前的调节机制仅能保证二次调频完成后，电站的有功功率误差处于门槛值允许范围内，其实际误差值则视各机组单机有功功率调节误差而定，具有较大的随机性，不能满足调度期望的最大化提升二次调频调节精度的要求。
[0007]因此，如何能够在电站二次调频调节精度满足门槛值要求的基础上，进一步降低水电站有功功率调节误差，提高二次调频调节精度，仍然是一个有待解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种对水电站二次调频进行校准调节的方法，在电站二次调频调节精度满足门槛值要求的基础上，进一步降低水电站有功功率调节误差，提供更优的二次调频调节精度。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案来实现：
[0010]一种对水电站二次调频进行校准调节的方法，在水电站二次调频的调节时间达到校准时间门槛、各水电机组中单机有功功率调节未完成的台数不超过一台时，若二次调频的误差比例大于校准精度门槛，则进行以下二次调频校准调节：
[0011]选择未完成单机有功功率调节的机组，或单机有功设定值与单机有功实发值的差值绝对值最大的机组，为执行校准调节的机组；
[0012]将全厂有功功率设定值减去所有不执行校准调节的机组的单机有功实发值，得到执行校准调节的机组的单机有功功率预分配值；
[0013]如果所得单机有功功率预分配值，大于等于该机组所处有功运行区间的下限，且小于等于该机组所处有功运行区间的上限；则将执行校准调节的机组的单机有功设定值设置为单机有功功率预分配值并进行校准调节；否则不执行校准调节。
[0014]所述达到校准时间门槛为：
[0015]S1110)设置校准调节时间门槛，该时间门槛等于从水电站接收到二次调频调节指令到各水电机组第一次完成单机有功功率闭环调节所需要的时间；
[0016]S1120)设置计时器C，并在接收到二次调频调节指令后开始计时；
[0017]S1130)读取计时器C的时间间隔t1，如果t1大于等于校准时间门槛，则调节时间达到校准时间门槛；
[0018]各水电机组中单机有功功率调节未完成的台数的判断为：
[0019]S1210)设置单机有功功率调节完成的波动判断门槛，其等于各水电机组完成单机有功功率调节后，单机有功功率实发值由于随机波动而导致的周期变化量；
[0020]S1220)为每台机组设置包含n个元素的数组其中n为人工设置参数；
[0021]S1230)每个AGC系统周期对进行计算，等于机组i本周期采集到的单机有功实发值与上周期采集到的单机有功实发值的差值绝对值；
[0022]S1240)将数组包含各元素依次向后赋值，即使S1240)将数组包含各元素依次向后赋值，即使
[0023]S1250)n个AGC系统周期后对各机组单机有功功率是否调节完成进行判断：
[0024]S1251)对机组i的数组元素进行平均加权计算其中为机组i的数组中的第j个元素；
[0025]S1252)如果S1251所得机组i的波动加权平均值小于波动判断门槛，则机组i的单机有功功率调节完成；
[0026]S1253)如果S1251所得机组i的波动加权平均值大于等于波动判断门槛，则机组i的单机有功功率调节未完成；
[0027]S1260)如果未完成单机有功功率调节的机组超过1台，则认为水电站二次调频未完成；
[0028]S1270)如果未完成单机有功功率调节的机组不超过1台，则认为水电站二次调频基本完成；
[0029]二次调频的误差比例与校准精度门槛的比较为：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对水电站二次调频进行校准调节的方法，其特征在于，在水电站二次调频的调节时间达到校准时间门槛、各水电机组中单机有功功率调节未完成的台数不超过一台时，若二次调频的误差比例大于校准精度门槛，则进行以下二次调频校准调节：选择未完成单机有功功率调节的机组，或单机有功设定值与单机有功实发值的差值绝对值最大的机组，为执行校准调节的机组；将全厂有功功率设定值减去所有不执行校准调节的机组的单机有功实发值，得到执行校准调节的机组的单机有功功率预分配值；如果所得单机有功功率预分配值，大于等于该机组所处有功运行区间的下限，且小于等于该机组所处有功运行区间的上限；则将执行校准调节的机组的单机有功设定值设置为单机有功功率预分配值并进行校准调节；否则不执行校准调节。2.如权利要求1所述的对水电站二次调频进行校准调节的方法，其特征在于，所述达到校准时间门槛为：S1110)设置校准调节时间门槛，该时间门槛等于从水电站接收到二次调频调节指令到各水电机组第一次完成单机有功功率闭环调节所需要的时间；S1120)设置计时器C，并在接收到二次调频调节指令后开始计时；S1130)读取计时器C的时间间隔t1，如果t1大于等于校准时间门槛，则调节时间达到校准时间门槛；各水电机组中单机有功功率调节未完成的台数的判断为：S1210)设置单机有功功率调节完成的波动判断门槛，其等于各水电机组完成单机有功功率调节后，单机有功功率实发值由于随机波动而导致的周期变化量；S1220)为每台机组设置包含n个元素的数组其中n为人工设置参数；S1230)每个AGC系统周期对进行计算，等于机组i本周期采集到的单机有功实发值与上周期采集到的单机有功实发值的差值绝对值；S1240)每个AGC系统周期将数组中各元素依次向后赋值，即使S1240)每个AGC系统周期将数组中各元素依次向后赋值，即使S1250)n个AGC系统周期后对各机组单机有功功率是否调节完成进行判断：S1251)对机组i的数组元素进行平均加权计算其中为机组i的数组中的第j个元素；S1252)如果S1251所得机组i的波动加权平均值小于波动判断门槛，则机组i的单机有功功率调节完成；S1253)如果S1251所得机组i的波动加...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡林，刘永珺，李江，李宏飞，胡丰，魏超，阳灿，樊磊，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：