[发明专利]一种精益化调频备用容量优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统调度自动化技术领域，特别是一种精益化调频备用容量优化方法。

背景技术

电力系统频率调整是保证电力系统安全稳定运行的重要任务，也是辅助服务的重要部分之一。

实时计划优化编制主要以短期计划为主，根据超短期负荷预测进行发电计划调整后交给自动发电控制(AGC)执行。由于实时计划周期与AGC控制周期重合且时间很短，二者的控制调整过程息息相关，控制对象相互影响。实时计划若未充分考虑AGC调频性能的要求，将增大AGC控制压力，导致机组频繁调整，也会影响实时计划的执行效果。

此外，为实现任意时刻电能的供需平衡，系统中必须留有一定的AGC机组调频备用容量用以补偿各种随机事件引起的发电与负荷之间的实时偏差，但由于不同的AGC机组响应速率不一，从经济性和安全性的角度考虑，参与调整的机组也非多多益善。随着我国特高压的建设，电网规模已跃居世界第一位，但是由于我国地域、源网结构、经济发展等因素的差异，各网省电力系统调频备用运行方式也有不同，另外，大规模风电接入增加了系统的不稳定性，电网运行日益复杂，电网实时运行变化加大，电网调峰调频压力日渐增大，不同类型、不同控制目标机组运行模式转换频繁，如何根据电网的不同实时运行状态，发挥有AGC调频能力的机组和无AGC调频能力机组的作用，组织各类机组实现控制角色和调频备用容量的优化调控，是提高电网实时计划控制质量的关键。

发明内容

本发明的目的是，提供一种精益化调频备用容量优化方法，以在发电机组间合理分布可调容量，同时将实时发电计划与AGC调频备用容量进行整体协调优化，形成实时发电计划优化与AGC之间的双向信息交互，实现二者整体协调控制，提高发电计划闭环控制的精准性和有效性。

本发明采取的技术方案为：一种精益化调频备用容量优化方法，包括：

S1，根据发电机组的AGC调节能力对发电机组进行分类，分为具备AGC调节能力、承担调整功率的AGC机组，具备AGC调节能力、可承担调整功率、按照计划曲线承担基本功率的缓冲机组，以及不具备AGC调节能力、仅按照计划曲线承担基本功率的计划机组；

S2，确定进行AGC调频备用容量优化的调度周期；

S3，从能量管理系统EMS中，获取调度周期内各类发电机组的优化参数，获取系统负荷预测曲线以及母线负荷预测曲线，获取调度周期内线路检修计划和联络线计划；

S4，根据实际电网的电网模型，建立以全系统综合成本最小为目标的发电计划与调频备用容量联合优化模型；

定义时间T为调度周期内单次优化的逻辑时段，AGC机组、缓冲机组与计划机组发电计划与AGC调频备用容量计划联合优化模型的目标函数为：

其中，F为全系统综合成本，D为调度周期内单次优化逻辑时段的数量，N为系统中参与调度的发电机组数目；C_i,t为发电机组i在第t个时段的发电成本；A_i,t为发电机组i在第t个时段的AGC调频备用成本；

S5，基于S3获取的数据，利用S4建立的联合优化模型的目标函数对相应调度周期内的发电计划与AGC调频备用容量进行联合优化计算，求解得到相应调度周期内的AGC机组、缓冲机组与计划机组各自的出力数据；

S6，基于求解得到的各类发电机组的出力数据，考虑全部网络监视元件，对调度周期内各个优化逻辑时段进行安全校核，判断是否满足所有安全约束：若满足，则转至步骤S8；若不满足，则转至步骤S7；

S7，对潮流越限的网络监视元件进行灵敏度信息的计算，并转至步骤S4，将灵敏度信息的计算结果以线性化约束形式加入联合优化目标函数的求解中，重复S4至S7，直至优化求解满足所有安全约束，转至步骤S8；

S8，相应调度周期的联合优化计算结束，生成相应调度周期的AGC机组、缓冲机组与计划机组的发电计划和AGC调频备用容量计划。

进一步的，本发明步骤S4中，机组发电计划与AGC调频备用容量计划联合优化模型的目标函数，在求解时的约束条件包括：