CN105024378B - 直供电独立电网***的agc控制方法 - Google Patents

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Abstract

直供电独立电网***的AGC控制方法，其特征在于：将直供电独立电网可调整频率进行分段分层分级控制，对网内电源侧及负荷侧的执行设备进行控制频率的分工；具体是通过对电源侧一次调频、电力调度中心AGC二次调频、负荷侧频率控制***进行设置，完成依靠电源侧‑电网‑负荷侧三点共同对电网***频率进行调节。该方法对直供电独立电网***调控效果好，实现了无差调节。

Description

直供电独立电网***的AGC控制方法
技术领域
本发明涉及电力***的AGC控制方法，具体涉及一种电源直供电荷的独立电网***的AGC控制方法。
背景技术
某工业园区已建成2×45万吨电解铝生产线，并配套建设6×350MW火力发电机组，采用了大机组对大型槽的直供电电网模式。直供电独立电网***由于建设初期自动发电控制机组较少，机组的调频能力有限，造成直供电独立电网较为脆弱，当电源侧或负荷侧运行设备发生故障，事故处理不当可能造成电网崩溃。
电力调度中心AGC采用的是恒定频率控制FFC模式，控制目标是维持***频率恒定。但在大电源直供大负荷的独立网架结构中，按常规AGC控制模式易造成电源侧调频机组与AGC控制力交错震荡现象；易造成作用力及作用反向不能满足电网事故情况下的稳频控制；不能减轻运行的发电机组调门的频繁动作，甚至会导致电网频率的上下波动，对电网的安全运行带来威胁。
目前AGC控制技术运用在大电源向大负荷直供电独立电网***中并发挥其效能并无先例。
发明内容
本发明提供直供电独立电网***的AGC控制方法，在直供电独立电网网架***中，将电网可调整频率进行分段分层分级控制，对网内电源侧及负荷侧的执行设备进行控制频率的分工；对调频设备接入点进行范围的划分，对各级各层各角色无能为力的调节死区进行控制策略的优化。
本发明是通过以下技术方案实现的：直供电独立电网***的AGC控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）电源侧一次调频：将电源侧的自动发电控制机组根据AGC单体闭环控制响应特性分为第一调频机组、第二调频机组、第三调频机组，所述第一调频机组的调频死区范围设置为50±0.4Hz，所述第二调频机组的调频死区范围设置为50±0.47Hz，所述第三调频机组的调频死区范围设置为50±0.5Hz；
2）电力调度中心AGC二次调频：设置电力调度中心AGC控制接入频率点为50±0.4Hz；可以避免***频率受多次调频指令控制造成的频率震荡。电力调度中心AGC的控制方式采用的是恒定频率控制FFC，只检测频率偏差，这种控制方式最终维持的是***频率恒定，即Δf=0，对联络线上的交换功率则不加控制。
3）针对事故情况下频率在50±0.4Hz范围内，电源侧一次调频和调度中心AGC二次调频都不参与控制情况下的频率悬浮问题，由负荷侧频率控制***自动参与调频控制；
4）针对事故情况下频率在48.8Hz～49.6Hz、50.4～51.2Hz范围内的频率悬浮问题，由安全稳定控制***根据电网***功率缺额或富余，对可控机组或负荷实施控制；该过程中机组电源侧一次调频、调度中心AGC二次调频、负荷侧频率控制***全部参与调节，共同来维持***频率的稳定。
5）针对事故情况下频率超过50±1.2Hz范围的频率悬浮问题，启动负荷侧低频低压减载控制和电源侧发电机高周保护切机控制；实施时频率上下波动频繁，该过程中机组一次调频、AGC二次调频、负负荷侧频率控制***全部参与调节，共同来维持***频率的稳定。在动态试验中，频率二次调节的作用发挥的时间与频率一次调节开始逐步失去的时间基本相当，两者在时间上配合很好，对***发生较大扰动时快速恢复***频率起到了重要的作用。
AGC控制***数据获得是建立在EMS的数据采集与监控***SCADA平台上，发电机组协调控制***以及调度数据信息传输***通过遥测、遥信输入环节、计算机处理环节和遥控输出环节构成电力生产过程的远程闭环控制***。
AGC控制机组都是基于本区域电网区域控制误差ACE而作出调节，其计算公式为：ACE JS =10*B*（f-f 0 ），
其中： B 区域频率偏差系数，单位：MW/0.1Hz
f 实测频率，单位：Hz
f 0 额定频率，单位：Hz
与联合电力***脱网后，该电网电源侧一次调频可低御频率的正常波动确定在50±0.4Hz范围内，该电网安全稳定***可控制的频率在50±1.2Hz范围内，超出50±1.2Hz分别由负荷侧低频低压减载和电源侧发电机高周保护功能来平衡电网频率的波动。
电网***频率的调节依靠源-网-荷三点共同完成：首先是靠电源侧多台机组一次调频功能的快速响应来完成；其次是靠电力调度中心AGC二次调频功能作用将悬浮频率拉回到48.8Hz～49.6Hz、50.4～51.2Hz范围内；再依靠AGC调频功能逐渐使电厂机组一次调频动作减缓直到频率控制在50±0.2Hz范围内；针对AGC的控制盲区及强加AGC控制导致***频率振荡特引入负荷侧频率控制***频率调节技术，来解决AGC控制以外频率悬浮问题。
附图说明
图1实施例中AGC控制方法频率调节流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
本实施例是火力发电机组对大型电解槽直供电电网***中AGC控制方法的应用，运行模式为：两台350MW发电机组投入AGC控制***中，一台发电机组AGC控制投入就地控制模式既为紧急情况下可以人工干预。
一、AGC控制***调控步骤设置：
解网：将并网开关断开，脱离钢网，形成直供电的铝网控制方式，***频率由稳态进入波动状态，在电源侧、负荷侧分别进行大扰动动态试验，验证AGC二次调频的稳频功能及参数与机组一次调频匹配关系。
1）电源侧一次调频：将电源侧的自动发电控制机组根据AGC单体闭环控制响应特性分为第一调频机组、第二调频机组、第三调频机组，所述第一调频机组的调频死区范围设置为50±0.4Hz，所述第二调频机组的调频死区范围设置为50±0.47Hz，所述第三调频机组的调频死区范围设置为50±0.5Hz。
2）电力调度中心AGC二次调频：设置电力调度中心AGC控制接入频率点为50±0.4Hz。电力调度中心AGC的控制方式采用的是恒定频率控制FFC(Flat frequencycontrol)，只检测频率偏差，这种控制方式最终维持的是***频率恒定，即Δf=0，对联络线上的交换功率则不加控制。
3）针对事故情况下频率在50±0.4Hz范围内，电源侧一次调频和调度中心AGC二次调频都不参与控制情况下的频率悬浮问题，由负荷侧频率控制***自动参与调频控制。
4）针对事故情况下频率在48.8Hz～49.6Hz、50.4～51.2Hz范围内的频率悬浮问题，由安全稳定控制***根据电网***功率缺额或富余，对可控机组或负荷实施控制。
5）针对事故情况下频率超过50±1.2Hz范围的频率悬浮问题，启动负荷侧低频低压减载控制和电源侧发电机高周保护切机控制；AGC机组都是基于本区域电网ACE（AreaControl Error）而作出调节，ACE区域控制误差，其计算公式为：ACE JS =10*B*（f-f 0 ），其中：
B 区域频率偏差系数，（单位：MW/0.1Hz）
f 实测频率（单位：Hz）
f 0 额定频率（单位：Hz）
当直供电控制模式下AGC控制***投入恒定频率控制FFC方式，当电源侧或者负荷侧事故情况下AGC控制***检测频率的跌落量，独立电网实测频率跌落0.1Hz负荷减少9MW，根据ACE计算公式ACE JS =10*B*（f-f 0 ），可获得区域内控制误差，通过AGC控制***来控制电厂机组发电负荷量满足电网用电需求量。
在联网控制模式下AGC控制***投入恒定联络线交换功率控制FTC方式，根据ACE计算公式ACE JS =（I-I 0 ）可获得区域内控制误差，通过AGC控制***来控制电厂机组发电负荷量满足电网用电需求量。其中：I是区域联络线实际潮流功率之和（MW），I 0 是区域计划净交换功率（MW）。
二、AGC控制***信息交互情况：
AGC控制***数据获得是建立在EMS的数据采集与监控***SCADA平台上，发电机组协调控制***以及调度数据信息传输***通过遥测、遥信输入环节、计算机处理环节和遥控输出环节构成电力生产过程的远程闭环控制***。
AGC控制***信息交互情况如下表：
三、AGC控制***主站主要参数设置如下：
频偏系数（MW/0.1Hz）：该参数对AGC控制***的动态过程起着至关重要的作用。直供电电网***运行方式为2台350MW机组运行，机组总发电700MW，按***总发电的2%设定的频偏系数即为14MW/Hz。
ACE控制***的死区：当ACE控制***超过此值时，AGC控制***从死区进入正常调节区域。该参数对AGC控制***功能的作用力和电源侧一次调频交接起着至关重要的作用。结合电源侧一次调频死区和电源侧一次调频动作幅度，确定为9 MW/0.1Hz.
离散滤波因子：负荷侧频率控制***中采一阶低通滤波器来过滤某些量的高频随机分量， 这些高频随机分量通常是由于噪音和其它随机波动引起的。该参数设定为0.2，解决悬浮效果加强。
频率偏差系数和***内的负荷特性、机组调速器的性能等因素有关，而这些因素在整个运行范围内均不是一个常数，因而综合的***频率特性系数也决不是一个常数。在目前的控制***中均以常数出现，只是在一定的运行范围内是合适的，应注意及时修正，以提高控制的动态品质。
四、***频率的跌落测试数据：
从网架结构实测为9MW/0.1HZ AGC则频偏系数为9MW/0.1Hz，ACE死区为12MW，也就是说当***频率跌落为49.8时，AGC参与调整。
频率在49.6Hz—50.4Hz之间悬浮时间长达1分钟时，由DCS***自动加/减2MW的负荷量，缓解一次调频频繁动作对主汽门的影响；频率在49.6Hz以下或50.4Hz以上频率的悬浮由调度中心AGC二次调频来完成；频率在49.3Hz以下由负荷侧一次调频来完成；频率在49.0Hz以下或在51.2Hz以上由负荷侧低频低压减载、电源侧发电机高周保护来维持网频的恒定。
调整参数优化设置完成后，在负荷侧电解铝压/升临界18%（62.10～63.00MW）负荷波动及电源侧350MW机组RB试验中，电厂侧一次调频机组、调度中心AGC频率控制、负荷侧调频控制有效控制一次调频动作频繁问题，解决了各种故障情况下不同频率段频率悬浮问题。

Claims (3)

1.直供电独立电网***的AGC控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）电源侧一次调频：将电源侧的自动发电控制机组根据AGC单体闭环控制响应特性分为第一调频机组、第二调频机组、第三调频机组，所述第一调频机组的调频死区范围设置为50±0.4Hz，所述第二调频机组的调频死区范围设置为50±0.47Hz，所述第三调频机组的调频死区范围设置为50±0.5Hz；
2）电力调度中心AGC二次调频：设置电力调度中心AGC控制接入频率点为50±0.4Hz；电力调度中心AGC的控制方式采用的是恒定频率FFC控制；
3）针对事故情况下频率在50±0.4Hz范围内，所述电源侧一次调频和所述调度中心AGC二次调频都不参与控制情况下的频率悬浮问题，由负荷侧频率控制***自动参与调频控制；
4）针对事故情况下频率在48.8Hz～49.6Hz、50.4～51.2Hz范围内的频率悬浮问题，由安全稳定控制***根据电网***功率缺额或富余，对可控机组或负荷实施控制；
5）针对事故情况下频率超过50±1.2Hz范围的频率悬浮问题，启动负荷侧低频低压减载控制和电源侧发电机高周保护切机控制。
2.如权利要求1所述的直供电独立电网***的AGC控制方法，其特征在于：步骤2、3、4、5中AGC控制***是基于本区域电网区域控制误差ACE而作出调节，所述区域控制误差ACE计算公式为：ACE JS =10*B*（f-f 0 ），其中：
B 区域频率偏差系数，单位：MW/0.1Hz
f 实测频率，单位：Hz
f 0 额定频率，单位：Hz。
3.如权利要求1或2所述的直供电独立电网***的AGC控制方法，其特征在于：AGC控制***数据获得是建立在EMS的数据采集与监控***SCADA平台上，发电机组协调控制***以及调度数据信息传输***通过遥测、遥信输入环节、计算机处理环节和遥控输出环节构成电力生产过程的远程闭环控制***。
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