[发明专利]电力系统在负荷高峰中机组调节能力不足时的有功控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电网在线电压安全评估和控制领域，是一种快速的、基于发电侧和需求侧响应的电力系统在负荷高峰转移机组调节容量的有功控制方法。 

背景技术

目前的电力系统自动发电控制(AGC)基本上是滞后调节，其前提是先有区域控制偏差(ACE)而后调节。电力系统中能够快速响应的机组是保障AGC控制指标的优质资源，但在实际电网中往往缺乏，而且变化较大，在某些负荷变化较大、持续周期较长的时间段，即使控制决策正确但因为机组调节能力或响应速率的不足致使AGC控制性能指标比预期值要低。电力系统主要出现在负荷陡升和陡降的时候，尤其在负荷攀峰过程中，调度员面临的压力很大。目前，对于电力系统在负荷高峰时段有以下几种通常控制方法： 

1.在某些负荷变化较大、持续周期较长的时间段，投入超短期负荷预测和AGC闭环实施超前控制能解决这一问题，但是该方法对于机组的性能要求过高，性能较差的火电机组往往不能完整执行超短期负荷预测结果，以达到最终过渡负荷高峰的过程。 

2.电力系统中能快速响应的可调机组容量(例如水电机组)是非常有限而宝贵的，希望将这一部分资源充分用于调节系统中负荷和发电的快速随机变化。在AGC实际运行中，当系统负荷处于长时间爬坡(向上或向下)过程中，响应速度较快的机组逐渐接近其调节上限或下限，而响应速度较慢的机组(如火电机组)仍有较大的调节裕度，从而使系统失去向上或向下方向的快速调节能力。为避免这种情况的发生，在预计系统负荷将要爬坡之前，调度员往往要让响应速度较慢的机组负荷提前向某一目标运动，以满足系统负荷的变化。 

3.在线计算负荷拐点及系统负荷缺额容量，通过电网调度员提前调用机组容量，以应对可能出现的负荷高峰过程。 

总体而言，现有方法往往仅局限在电网侧进行优化调度，没有考虑选择系统中负荷侧的快速中断资源，通过电网负荷高峰预测和快速中断负荷侧需求两方面，同时，对电力系统在负荷高峰时机组调节能力不足时，优化电力系统资源，实现快速过渡负荷高峰过程。 

本发明“电力系统在负荷高峰时机组调节能力不足的有功功率转移控制方法”是一种通过电力系统实时数据信息为基础的，通过在线计算发电侧和需求侧可用容量，进行实时发电功率分配的方法。以方便电网调度员在负荷紧张情况下控制系统有功功率。 

本发明相关的技术途径和实施的关键内容均未曾公开过。 

发明内容

本发明的目的是：提供一种通过电力系统实时数据信息为基础的，通过在线计算发电侧和需求侧可用容量，进行实时发电功率分配的方法。以方便电网调度员在负荷紧张情况下控制系统有功功率。 

本发明目的是这样实现的：电力系统在负荷高峰中机组调节能力不足时的有功控制方法，该方法包括下列步骤： 

(1)从能量管理系统即EMS得到电网运行机组负荷和机组投入电力系统自动发电控制运行情况：按照机组PLC投入情况、机组实时调节上下限、以及机组实时出力，根据这三类数据，判断机组实时运行工况，即，条件一：P_min≤P≤P_max其中P_min为机组出力下限、P_max为机组出力上限、P为机组实时出力，当条件二：PLC_stat＝1，其中PLC_stat取0或1，1代表机组或电厂PLC投入，0代表机组或电厂PLC退出；只有当条件一、条件二同时满足时，EMS/AGC程序才会判断该PLC满足受控条件； 

(2)辨识电网负荷高峰数据特征，根据超短期负荷预测结果，得到未来5min～30min内的全网负荷，通过记录得到根据时间滚动更新的各数值：P_5min、P_10min、P_15min、P_20min、P_25min以及P_30min，在EMS系统中设置变化值门槛V_th，V_th＝200MW；另外，在EMS系统中设置转移容量比例系数f，f＝±(2％～5％)，其中 P_system为系统当前系统总出力；若P_15min-P_5min≥V_th且f∈{±(2％～5％)}，则说明未来15min内具备电网负荷高峰特征； 

(3)判断发电侧转移容量情况