CN108539800A - 一种agc闭环测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AGC闭环测试方法，包括：响应发电机控制命令，调节模拟电网中发电机的有功出力，生成电网数据；模拟电网为预先搭建的用于模拟实际电网的仿真电网，模拟电网包括至少一个发电厂；采集电网数据，并对电网数据进行处理及校验；根据电网数据和发电厂的控制策略生成主控制命令；所述发电厂的控制策略为预先设定的用于控制发电厂的工作状态的控制策略，发电厂包括至少一个发电机；响应主控制命令，并根据主控制命令生成相应的发电机控制命令；根据发电机的有功出力判断发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。本发明还公开了一种AGC闭环测试装置。采用本发明的实施例，能够为电网生产运行提供精确的AGC测试环境，降低测试风险。
Description
技术领域
本发明涉及电力***技术领域，尤其涉及一种AGC闭环测试方法及装置。
背景技术
AGC(自动发电控制)是EMS(能量管理***)中的一项重要功能，其控制目标是使由于电网中的负荷变动而产生的ACE(区域误差)不断减少直至为零。调度中心通过AGC可调整电网发电出力与电网负荷平衡，将电网频率的ACE调节到零，从而使电网频率保持额定值，***处于经济运行状态。因此，AGC功能的正常运行直接关系到电网的经济运行，甚至是安全运行，在对AGC功能及其控制策略投运前，对其进行详尽的测试。但是，AGC闭环控制测试需要AGC电厂和机组进行实际控制测试，在每次试验前，都需检查试验准备工作情况是否就绪，然后再按确定的试验技术、措施方案和实验步骤进行测试，流程复杂，当涉及到电网的调度授权时还会直接影响实际电网运行，具有一定的风险。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种AGC闭环测试方法及装置，能够为电网生产运行提供精确的AGC测试环境，降低测试风险。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种AGC闭环测试方法，包括：
响应发电机控制命令，并根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，从而生成电网数据；其中，所述模拟电网为预先搭建的用于模拟实际电网的仿真电网，所述模拟电网包括至少一个发电厂；
采集所述电网数据，并对所述电网数据进行处理及校验；
根据所述电网数据和发电厂的控制策略生成主控制命令；其中，所述发电厂的控制策略为预先设定的用于控制所述发电厂的工作状态的控制策略，所述发电厂包括至少一个发电机；
响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令；
根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。
与现有技术相比，本发明实施例公开的一种AGC闭环测试方法通过采集模拟电网中的电网数据，并根据所述电网数据和预设的发电厂的控制策略生成主控制命令，从而根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令，进而根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，最后再根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。解决了现有技术中AGC闭环控制测试需要AGC电厂和机组进行实际控制测试，流程复杂，当涉及到电网的调度授权时还会直接影响实际电网运行，具有一定的风险的问题，能够为电网生产运行提供精确的AGC测试环境，降低测试风险。
作为上述方案的改进，所述响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令具体包括：
响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令和发电机的控制策略生成相应的发电机控制命令；其中，所述发电机的控制策略为预先设定的用于控制所述发电机的工作状态的控制策略。
作为上述方案的改进，所述根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略具体包括：
当所述发电机的有功出力使所述模拟电网的电网频率达到预设电网频率或所述发电机之间的交换功率达到预设交换功率时，判定所述发电厂的控制策略符合预期控制策略。
作为上述方案的改进，所述电网数据具体包括交流线路电网数据和发电机电网数据；其中，
所述交流线路电网数据包括交流线路有功功率、交流线路无功功率以及交流线路开关状态；
所述发电机电网数据包括发电机有功功率、发电机无功功率、发电机***频率、发电机区域交换功率、发电机可编程逻辑控制器的状态。
为实现上述目的，本发明实施例还提供一种AGC闭环测试装置，包括：
实时仿真模块，用于搭建模拟电网，所述模拟电网为预先搭建的用于模拟实际电网的仿真电网，所述模拟电网包括至少一个发电厂；还用于响应发电机控制命令，并根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，从而生成电网数据；
数据采集模块，用于采集所述电网数据，并对所述电网数据进行处理及校验；
AGC主站模块，用于制定所述发电厂的控制策略，还用于根据所述电网数据和发电厂的控制策略生成主控制命令；其中，所述发电厂的控制策略用于控制所述发电厂的工作状态，所述发电厂包括至少一个发电机；
AGC子站模块，用于响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令；
判断模块，用于根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。
与现有技术相比，本发明实施例公开的一种AGC闭环测试装置通过数据采集模块采集实时仿真模块中模拟电网中的电网数据，并通过AGC主站模块根据所述电网数据和预设的发电厂的控制策略生成主控制命令，从而AGC子站模块根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令，进而实时仿真模块根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，最后判断模块再根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。解决了现有技术中AGC闭环控制测试需要AGC电厂和机组进行实际控制测试，流程复杂，当涉及到电网的调度授权时还会直接影响实际电网运行，具有一定的风险的问题，能够为电网生产运行提供精确的AGC测试环境，降低测试风险。
作为上述方案的改进，所述AGC子站模块具体用于制定所述发电机的控制策略，还用于响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令和发电机的控制策略生成相应的发电机控制命令；其中，所述发电机的控制策略用于控制所述发电机的工作状态。
作为上述方案的改进，所述判断模块具体用于当所述发电机的有功出力使所述模拟电网的电网频率达到预设电网频率或所述发电机之间的交换功率达到预设交换功率时，判定所述发电厂的控制策略符合预期控制策略。
作为上述方案的改进，所述电网数据具体包括交流线路电网数据和发电机电网数据；其中，
所述交流线路电网数据包括交流线路有功功率、交流线路无功功率以及交流线路开关状态；
所述发电机电网数据包括发电机有功功率、发电机无功功率、发电机***频率、发电机区域交换功率、发电机可编程逻辑控制器的状态。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种AGC闭环测试方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种AGC闭环测试装置的结构框图；
图3是本发明实施例提供的一种AGC闭环测试装置中数据采集模块的结构框图；
图4是本发明实施例提供的一种AGC闭环测试装置中AGC主站模块的结构框图；
图5是本发明实施例提供的一种AGC闭环测试装置中AGC子站模块的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种AGC闭环测试方法的流程图；包括：
S1、响应发电机控制命令，并根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，从而生成电网数据；
其中，所述模拟电网为预先搭建的用于模拟实际电网的仿真电网，所述模拟电网包括至少一个发电厂；
S2、采集所述电网数据，并对所述电网数据进行处理及校验；
S3、根据所述电网数据和发电厂的控制策略生成主控制命令；其中，所述发电厂的控制策略为预先设定的用于控制所述发电厂的工作状态的控制策略，所述发电厂包括至少一个发电机；
S4、响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令；
S5、根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。
其中，步骤S4具体包括：
响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令和发电机的控制策略生成相应的发电机控制命令；其中，所述发电机的控制策略为预先设定的用于控制所述发电机的工作状态的控制策略。
其中，步骤S5具体包括：
当所述发电机的有功出力使所述模拟电网的电网频率达到预设电网频率或所述发电机之间的交换功率达到预设交换功率时，判定所述发电厂的控制策略符合预期控制策略。
具体的，在步骤S1中，可以预先搭建所述模拟电网，所述模拟电网包括至少一个发电厂，所述发电厂包括交流线路、变压器和至少一个发电机。优选的，所述模拟电网采用固定仿真步长的仿真方式。在接收到发电机控制命令时，开始响应所述发电机控制命令，并根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，从而生成电网数据。其中，所述有功出力指的是所述发电机的输出功率。
优选的。所述电网数据包括交流线路电网数据和发电机电网数据；其中，所述交流线路电网数据包括交流线路有功功率、交流线路无功功率以及交流线路开关状态；所述发电机电网数据包括发电机有功功率、发电机无功功率、发电机***频率、发电机区域交换功率、发电机可编程逻辑控制器的状态。
具体的，在步骤S2中，采集所述电网数据，并对所述电网数据进行处理及校验，可以通过判断当前接收到的所述电网数据是否与预设的标准值符合，若符合，则校验成功；若不符合，则标记当前电网数据为损坏的电网数据。
具体的，在步骤S3中，预先设定有用于控制所述发电厂的工作状态的所述发电厂的控制策略，因为所述模拟电网中包括至少一个发电厂，因此所述发电厂的控制策略能够针对整个所述模拟电网的运行状况对任意一个发电厂进行控制。此时，根据所述电网数据和发电厂的控制策略生成主控制命令。优选的，在接收到损坏的电网数据时，不控制当前发电厂。
具体的，在步骤S4中，响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令；所述发电机控制命令用于控制发电机的有功出力。优选的，在响应所述主控制命令时，还可以根据发电机的控制策略对所述主控制命令进行转换，将所述主控制命令转换为各发电厂中各个发电机的出力控制信号(即所述发电机控制命令)，其中，预先设定有用于控制所述发电机的工作状态的所述发电机的控制策略，因为所述发电厂包括至少一个发电机，因此所述发电机的控制策略能够针对整个发电厂的运行状况对所述发电厂中任意一个发电机进行控制，在实际应用中，一个发电厂中的各个发电机的出力不是平均分配的，需要所述发电机的控制策略进行控制。优选的，当所述发电厂中只有一个发电机时，直接利用主控制命令，不需要再对所述主控制命令进行转换。
具体的，在步骤S5中，在根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力时，采集所述模拟电网的电网频率和所述发电机之间的交换功率，当所述模拟电网的电网频率达到预设电网频率或所述发电机之间的交换功率达到预设交换功率时，判定所述发电厂的控制策略符合预期控制策略。
与现有技术相比，本发明实施例公开的一种AGC闭环测试装置通过数据采集模块采集实时仿真模块中模拟电网中的电网数据，并通过AGC主站模块根据所述电网数据和预设的发电厂的控制策略生成主控制命令，从而AGC子站模块根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令，进而实时仿真模块根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，最后判断模块再根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。解决了现有技术中AGC闭环控制测试需要AGC电厂和机组进行实际控制测试，流程复杂，当涉及到电网的调度授权时还会直接影响实际电网运行，具有一定的风险的问题，能够为电网生产运行提供精确的AGC测试环境，降低测试风险。
实施例二
参见图2，图2是本发明实施例提供的一种AGC闭环测试装置的结构框图；包括：
实时仿真模块10，用于搭建模拟电网，所述模拟电网为预先搭建的用于模拟实际电网的仿真电网，所述模拟电网包括至少一个发电厂；还用于响应发电机控制命令，并根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，从而生成电网数据；
数据采集模块20，用于采集所述电网数据，并对所述电网数据进行处理及校验；
AGC主站模块30，用于制定所述发电厂的控制策略，还用于根据所述电网数据和发电厂的控制策略生成主控制命令；其中，所述发电厂的控制策略用于控制所述发电厂的工作状态，所述发电厂包括至少一个发电机；
AGC子站模块40，用于响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令；
判断模块50，用于根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。
其中，所述AGC子站模块40具体用于响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令和发电机的控制策略生成相应的发电机控制命令；其中，所述发电机的控制策略为预先设定的用于控制所述发电机的工作状态的控制策略。
其中，所述判断模块50具体用于当所述发电机的有功出力使所述模拟电网的电网频率达到预设电网频率或所述发电机之间的交换功率达到预设交换功率时，判定所述发电厂的控制策略符合预期控制策略。
具体的，所述实时仿真模块10预先搭建所述模拟电网，所述模拟电网包括至少一个发电厂，所述发电厂包括交流线路、变压器和至少一个发电机。优选的，所述模拟电网采用固定仿真步长的仿真方式。在接收到发电机控制命令时，所述实时仿真模块10开始响应所述发电机控制命令，并根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，从而生成电网数据。其中，所述有功出力指的是所述发电机的输出功率。
优选的。所述电网数据包括交流线路电网数据和发电机电网数据；其中，所述交流线路电网数据包括交流线路有功功率、交流线路无功功率以及交流线路开关状态；所述发电机电网数据包括发电机有功功率、发电机无功功率、发电机***频率、发电机区域交换功率、发电机可编程逻辑控制器的状态。
具体的，所述数据采集模块20与所述实时仿真模块10连接，所述数据采集模块20采集所述电网数据，优选的，所述数据采集模块20可以是SCADA(数据采集与监视控制***)或其他数据采集***。所述数据采集模块20对所述电网数据进行处理及校验，可以通过判断当前接收到的所述电网数据是否与预设的标准值符合，若符合，则校验成功；若不符合，则标记当前电网数据为损坏的电网数据。
优选的，参见图3，所述数据采集模块20包括数据校验单元21和数据处理单元22，所述数据校验单元21连接所述数据处理单元22。其中，所述数据校验单元21对所述电网数据进行校验，判断当前接收到的所述电网数据是否与预设的标准值符合，若符合，则校验成功；若不符合，则所述数据处理单元22标记当前电网数据为损坏的电网数据。
具体的，所述AGC主站模块30与所述数据采集模块20连接，所述AGC主站模块30预先设定有用于控制所述发电厂的工作状态的所述发电厂的控制策略，因为所述模拟电网中包括至少一个发电厂，因此所述发电厂的控制策略能够针对整个所述模拟电网的运行状况对任意一个发电厂进行控制。此时，所述AGC主站模块30根据所述发电厂的控制策略对所述电网数据进行分析计算，从而生成主控制命令。优选的，在所述AGC主站模块30接收到损坏的电网数据时，所述AGC主站模块30的将不控制当前发电厂。优选的，所述AGC主站模块30为设置在调度(通信)中心，用于分析计算并发出控制指令的就地控制装置。
优选的，参见图4，所述AGC主站模块30包括发电厂控制策略设置单元31和分析计算单元32，所述发电厂控制策略设置单元31连接所述分析计算单元32。其中，所述发电厂控制策略设置单元31设定用于控制所述发电厂的工作状态的所述发电厂的控制策略，所述分析计算单元32用于根据所述发电厂的控制策略对所述电网数据进行分析计算，从而生成主控制命令。
具体的，所述AGC子站模块40与所述实时仿真模块10连接，所述AGC子站模块40响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令，再将所述发电机控制命令发送给所述实时仿真模块10，所述实时仿真模块10根据所述发电机控制命令用于控制发电机的有功出力。其中，所述AGC子站模块40为运行在发电厂或者变电站的就地控制装置，用于接收或执行所述AGC主站30的控制指令。
优选的，所述AGC子站模块40在响应所述主控制命令时，还可以根据所述发电机的控制策略对所述主控制命令进行转换，将所述主控制命令转换为各发电厂中各个发电机的出力控制信号(即所述发电机控制命令)，其中，所述AGC子站模块40预先设定有用于控制所述发电机的工作状态的所述发电机的控制策略，因为所述发电厂包括至少一个发电机，因此所述发电机的控制策略能够针对整个发电厂的运行状况对所述发电厂中任意一个发电机进行控制，在实际应用中，一个发电厂中的各个发电机的出力不是平均分配的，需要所述发电机的控制策略进行控制。优选的，当所述发电厂中只有一个发电机时，所述AGC子站模块40直接利用所述AGC主站模块30发出的主控制命令，不需要再对所述主控制命令进行转换。
优选的，参见图5，所述AGC子站模块40包括发电机控制策略设置单元41和控制命令转换单元42，所述发电机控制策略设置单元41连接所述控制命令转换单元42。其中，所述发电机控制策略设置单元41设定用于控制所述发电机的工作状态的所述发电机的控制策略，所述控制命令转换单元42用于根据所述发电机的控制策略对所述主控制命令进行转换，将所述主控制命令转换为各发电厂中各个发电机的出力控制信号(即所述发电机控制命令)。
具体的，所述判断模块50分别连接所述数据采集模块20和所述AGC主站模块30，所述判断模块50在根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力时，采集所述模拟电网的电网频率和所述发电机之间的交换功率，当所述模拟电网的电网频率达到预设电网频率或所述发电机之间的交换功率达到预设交换功率时，所述判断模块50判定所述发电厂的控制策略符合预期控制策略。优选的，所述判断模块50可以是内含一判定流程的微处理器。
与现有技术相比，本发明实施例公开的一种AGC闭环测试装置通过数据采集模块20采集实时仿真模块10中模拟电网中的电网数据，并通过AGC主站模块30根据所述电网数据和预设的发电厂的控制策略生成主控制命令，从而AGC子站模块40根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令，进而实时仿真模块10根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，最后判断模块50再根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。解决了现有技术中AGC闭环控制测试需要AGC电厂和机组进行实际控制测试，流程复杂，当涉及到电网的调度授权时还会直接影响实际电网运行，具有一定的风险的问题，能够为电网生产运行提供精确的AGC测试环境，降低测试风险。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种AGC闭环测试方法，其特征在于，包括：
响应发电机控制命令，并根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，从而生成电网数据；其中，所述模拟电网为预先搭建的用于模拟实际电网的仿真电网，所述模拟电网包括至少一个发电厂；
采集所述电网数据，并对所述电网数据进行处理及校验；
根据所述电网数据和发电厂的控制策略生成主控制命令；其中，所述发电厂的控制策略为预先设定的用于控制所述发电厂的工作状态的控制策略，所述发电厂包括至少一个发电机；
响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令；
根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。
2.如权利要求1所述的AGC闭环测试方法，其特征在于，所述响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令具体包括：
响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令和发电机的控制策略生成相应的发电机控制命令；其中，所述发电机的控制策略为预先设定的用于控制所述发电机的工作状态的控制策略。
3.如权利要求1所述的AGC闭环测试方法，其特征在于，所述根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略具体包括：
当所述发电机的有功出力使所述模拟电网的电网频率达到预设电网频率或所述发电机之间的交换功率达到预设交换功率时，判定所述发电厂的控制策略符合预期控制策略。
4.如权利要求1所述的AGC闭环测试方法，其特征在于，所述电网数据具体包括交流线路电网数据和发电机电网数据；其中，
所述交流线路电网数据包括交流线路有功功率、交流线路无功功率以及交流线路开关状态；
所述发电机电网数据包括发电机有功功率、发电机无功功率、发电机***频率、发电机区域交换功率、发电机可编程逻辑控制器的状态。
5.一种AGC闭环测试装置，其特征在于，包括：
实时仿真模块，用于搭建模拟电网，所述模拟电网为预先搭建的用于模拟实际电网的仿真电网，所述模拟电网包括至少一个发电厂；还用于响应发电机控制命令，并根据所述发电机控制命令调节模拟电网中发电机的有功出力，从而生成电网数据；
数据采集模块，用于采集所述电网数据，并对所述电网数据进行处理及校验；
AGC主站模块，用于制定所述发电厂的控制策略，还用于根据所述电网数据和发电厂的控制策略生成主控制命令；其中，所述发电厂的控制策略用于控制所述发电厂的工作状态，所述发电厂包括至少一个发电机；
AGC子站模块，用于响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令生成相应的发电机控制命令；
判断模块，用于根据所述发电机的有功出力判断所述发电厂的控制策略是否符合预期控制策略。
6.如权利要求5所述的AGC闭环测试装置，其特征在于，所述AGC子站模块具体用于制定所述发电机的控制策略，还用于响应所述主控制命令，并根据所述主控制命令和发电机的控制策略生成相应的发电机控制命令；其中，所述发电机的控制策略用于控制所述发电机的工作状态。
7.如权利要求5所述的AGC闭环测试装置，其特征在于，所述判断模块具体用于当所述发电机的有功出力使所述模拟电网的电网频率达到预设电网频率或所述发电机之间的交换功率达到预设交换功率时，判定所述发电厂的控制策略符合预期控制策略。
8.如权利要求5所述的AGC闭环测试装置，其特征在于，所述电网数据具体包括交流线路电网数据和发电机电网数据；其中，
所述交流线路电网数据包括交流线路有功功率、交流线路无功功率以及交流线路开关状态；
所述发电机电网数据包括发电机有功功率、发电机无功功率、发电机***频率、发电机区域交换功率、发电机可编程逻辑控制器的状态。
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