[发明专利]一种基于合作博弈理论的互联电网频率偏差系数设定方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动发电控制领域，具体涉及一种基于合作博弈理论的互联电网频率偏差系数设定方法。

背景技术

自动发电控制(AGC)是维持互联电网频率为额定值，联络线功率为计划值的重要技术手段。联络线功率及频率偏差控制(TBC)是互联电网运行中合理的AGC控制模式，在控制参数选择合适的情况下，只要各控制区有足够的AGC调节能力，可以实现各控制区只负责调节本区域的扰动功率。电网中调频资源分布不均，同时大规模间歇式能源发电接入后调频容量需求显著增加。单纯依靠控制区自身的AGC调节能力，难以保证频率和联络线功率的控制效果，全网的AGC调节资源也得不到有效利用。需要研究新的AGC控制模式，协调各控制区之间的AGC运行，更好地发挥全网的AGC调节能力，保证AGC协调控制过程中的收益在各控制区之间公平分配。

TBC控制模式下，频率偏差系数(简称B系数)的设定对频率恢复起着至关重要的作用。现有文献中提出根据扰动量分配B系数的AGC控制模式，按照扰动的大小把各控制区的B系数修改为B+ΔB，实现AGC协调控制。为了保证不同危机情况下AGC机组的合理调节，现有文献还提出按照频率偏差绝对值的大小把系统的运行状态划分为不同等级，等级不同B系数的设定方式不同。文献“基于动态系数法的互联电网K系数调整策略[J].电网技术,2009,33(12):72-76”考虑了各控制区之间AGC机组的配合，在不同扰动情况下以不同的方式设定B系数。文献“华东电网动态区域控制误差应用分析[J].电力系统自动化,2010,34(8):106-110”介绍了动态ACE的计算方法和物理意义，提出考虑跨区送电机组跳闸和联络线越限约束时的动态ACE实施方案。当前研究只关注了各控制区间AGC如何协调动作才能使系统运行得到优化，但并未涉及收益如何在各控制区之间合理分配，激励其开展合作，形成稳固的合作联盟。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种基于合作博弈理论的互联电网频率偏差系数设定方法，本发明在基于合作博弈理论的AGC协调控制机制的基础上，提出了一种基于合作博弈理论的互联电网AGC协调控制策略。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种基于合作博弈理论的互联电网频率偏差系数设定方法，包括：

互联电网自动发电控制运行的过程中采用TBC控制模式；

根据频率偏差大小把运行状态分为不同等级，不同等级下各控制区的B系数设定方式不同；

在联合调频区时，根据合作博弈的Shapley和核仁模型周期地改变各控制区的B系数，把各控制区的收益优化调整到合作博弈的收益分配点。

进一步的，互联电网自动发电控制为协调控制，各控制区周期性计算本控制区的AGC机组调节能力，实时上报给上级控制中心，控制中心周期性地计算B系数，下达给各控制区。

进一步的，上述根据频率偏差|Δf|大小把运行状态分为不同等级，不同等级下各控制区的B系数设定方式不同，具体体现在：

|Δf|在死区，即0≤|Δf|≤|Δf|_D时，系统内所有AGC机组均不动作；

|Δf|在正常调节区，即|Δf|_D<|Δf|≤|Δf|_N时，各控制区均以自然频率特性系数β作为B系数，二次调频由扰动区自己负责控制，并将其他控制区提供的一次调频功率支援量完全补偿；

|Δf|在联合调节区，即|Δf|_N<|Δf|≤|Δf|_C时，控制中心根据扰动大小和各控制区的调频责任计算B系数变化量ΔB_i，下达到各控制区，把其B系数修改为B_i+ΔB_i，快速恢复频率；

|Δf|在紧急调节区，即|Δf|>|Δf|_C时，控制中心按照调频能力计算各控制区B_i，使系统所有的AGC机组都按调频能力参与调频，防止频率崩溃。

其中，|Δf|_D为第一设定值，|Δf|_N为第二设定值，|Δf|_C为第三设定值，且值|Δf|_D<|Δf|_N<|Δf|_C。

进一步的，上述B系数设置原则为：