CN110535188B - 梯级电站群有功负荷自动调整方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开梯级电站群有功负荷自动调整方法及***，包括步骤：S100、流域各电站电网日有功负荷计划曲线通过非控制网II区调度支持***发布，自动提取下达的日有功负荷计划曲线文本文件，然后由控制网I区计算机监控***自动读取，并进行相应的数据安全校核，通过算法将日有功负荷计划曲线转化成满足电网有功负荷调整规则的有功负荷调节曲线；S200、控制网I区计算机监控***自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整。本发明可实现对流域电站侧有功负荷自动调整，代替了人工手动调整负荷计划曲线，减少调度人员操作频次，降低日常调度值班工作压力，提高了工作效率和安全性，可提高负荷调节精度。

Description

梯级电站群有功负荷自动调整方法及***
技术领域
本发明属于电力调度、水电站及梯级电站集控中心运行等技术领域，具体涉及梯级电站群有功负荷自动调整方法及***。
背景技术
目前有功负荷调令有日前发电计划与设置上网出力两种，需要人工按照调令规则进行有功负荷的调整。日前发电计划每15分钟1个负荷点，全天共96个负荷点，采用到点负荷调整到位原则，按照机组的爬坡率进行调整；设置上网出力即固定负荷，在调令时刻点按照机组爬坡率进行有功负荷调整，直至调整至调令值。调令通过安全Ⅱ区调度支持***下达，而电站及流域集控中心调整机组负荷在安全Ⅰ区通过计算机监控***进行调整，当负荷调令下达后，需人为按照调令值在计算机监控***进行人工调整。随着集控中心调度技术的成熟与发展，越来越多的梯级电站群接入到流域集控中心统一调度管理，而随着集控中心远控电站不断增多，运行值班人员进行负荷调整任务频次及难度明显增加，受人工调节精度的影响，日发电计划考核电量也会有所增加。频繁的负荷调整，加上对调节爬坡率及精度的高要求，给日常调度运行工作带来了很大压力。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供梯级电站群有功负荷自动调整方法及***。
本发明所采用的技术方案为：
梯级电站群有功负荷自动调整方法，包括如下步骤：
S100、流域各电站电网日有功负荷计划曲线通过非控制网II区调度支持***发布，自动提取下达的日有功负荷计划曲线文本文件，然后由控制网I区计算机监控***自动读取，并进行相应的数据安全校核，通过算法将日有功负荷计划曲线转化成满足电网有功负荷调整规则的有功负荷调节曲线；
S200、控制网I区计算机监控***自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整。
在上述技术方案的基础上，梯级电站群有功负荷自动调整方法，所述日有功负荷计划曲线为电站次日96点的有功负荷计划曲线，有功负荷调节曲线为集控设值计划曲线，集控设值计划曲线由调度明日计划曲线、调度今日计划曲线、集控明日计划曲线和集控今日计划曲线生成。
在上述技术方案的基础上，梯级电站群有功负荷自动调整方法，所述集控设值计划曲线的生成方法为：
控制网I区计算机监控***每日定点从非控制网II区调度支持***自动读取下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线文本文件，并进行相应的数据安全校核，通过算法将其转化成调度明日计划曲线；
根据前一日调度明日计划曲线，在前一日23：59点执行完最后一次调令后，将其转换成调度今日计划曲线；
将调度明日计划曲线直接转换成集控明日计划曲线；
根据前一日集控明日计划曲线，在前一日23：59点执行完最后一次调令后，将其转换成集控今日计划曲线；
根据集控今日计划曲线，按照有功负荷调整规则，按每分钟插值运算自动生成集控设值计划曲线。
在上述技术方案的基础上，梯级电站群有功负荷自动调整方法，所述根据集控今日计划曲线，按照有功负荷调整规则，按每分钟插值运算自动生成集控设值计划曲线的具体生成方法为：
电站接收到按前一日下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线即调度今日计划曲线调整计划电站上网出力的调令后，从调令时间点开始按照电站次日96点的有功负荷计划曲线即调度今日计划曲线调整上网出力，除调令时间点外，以后的每一个时间点到达时上网出力调整到位。
在上述技术方案的基础上，梯级电站群有功负荷自动调整方法，所述步骤S200中，控制网I区计算机监控***自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整的流程为：
S201、在电站收到前一日下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线调整计划电站上网出力的调令后，投入该电站的AGC至集控闭环控制；
S202、在调令开始时间点，投入该电站的有功负荷自动调整功能；
S203、按公式(1)计算投入有功负荷自动调整功能的上网出力开始变化的时间，即第一次负荷按爬坡率开始调整的时间：
Figure BDA0002191114990000031
以后的每一个时间点的负荷开始调整的时间按集控设值计划曲线调整；
S204、按照集控设值计划曲线将对应时间点的有功负荷值下发至电站AGC集控有功设定值；
S205、运行电站AGC程序，电站AGC根据集控有功设定值将有功负荷值调整至计划值，即集控有功设定值。
在上述技术方案的基础上，梯级电站群有功负荷自动调整方法，所述以后的每一个时间点的负荷开始调整的时间计算如下：
若
Figure BDA0002191114990000041
则上网出力开始的变化时间(时：分)通过公式(2)计算：
Figure BDA0002191114990000042
若
Figure BDA0002191114990000043
计划电站则从当前时间点开始按照负荷爬坡率调整上网出力至后一时间点，到达后一时间点后，后一时间点即变为前一时间点，再重新判断，然后通过公式(2)计算上网出力开始变化的时间，计划电站即计划单元。
梯级电站群有功负荷自动调整方法的***，包括集控中心侧、流域电站侧和设于集控中心侧与流域电站侧之间的对二者进行加密认证的纵向加密装置；
所述集控中心侧包括非控制网II区调度支持***、控制网I区计算机监控***和设于非控制网II区调度支持***与控制网I区计算机监控***之间对二者进行访问控制的防火墙；
所述非控制网II区调度支持***发布流域各电站电网日有功负荷计划曲线，并自动提取下达的日有功负荷计划曲线文本文件；
所述控制网I区计算机监控***自动读取日有功负荷计划曲线文本文件，并进行相应的数据安全校核，通过算法将日有功负荷计划曲线转化成满足电网有功负荷调整规则的有功负荷调节曲线，自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整。
在上述技术方案的基础上，梯级电站群有功负荷自动调整方法的***，所述控制网I区计算机监控***包括生产管理信息服务器和高级应用服务器；
所述生产管理信息服务器自动读取日有功负荷计划曲线文本文件，并进行相应的数据安全校核；
所述高级应用服务器通过算法将日有功负荷计划曲线转化成满足电网有功负荷调整规则的有功负荷调节曲线，自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整。
在上述技术方案的基础上，梯级电站群有功负荷自动调整方法的***，所述控制网I区计算机监控***还包括操作员站，根据调令进行电站AGC投退和有功负荷自动调整功能投退；
所述控制网I区计算机监控***还包括与电站通讯的网关机，用于与流域电站侧进行通讯，将控制网I区计算机监控***的高级应用服务器下发的集控有功设定值通过IEC104协议传送至流域电站侧。
在上述技术方案的基础上，梯级电站群有功负荷自动调整方法的***，所述流域电站侧包括与集控通信的网关机和电站高级应用服务器；
所述与集控通信的网关机，用于与集控中心侧进行通讯，将接收的集控有功设定值传送至流域电站侧计算机监控***高级应用服务器；
所述电站高级应用服务器，运行电站AGC程序，根据集控有功设定值将有功负荷值调整至计划值，即集控有功设定值。
本发明的有益效果为：
本发明具有有功负荷自动调整功能，可在流域梯级集控中心侧计算机监控***中实现，可按照电网负荷调整规则，实现对流域电站侧有功负荷自动调整，代替了人工手动调整负荷计划曲线，减少调度人员操作频次，降低日常调度值班工作压力，提高了工作效率和安全性，并可提高负荷调节精度，在一定程度上，减少因调节精度问题而导致的考核电量。
附图说明
图1是本发明-实施例梯级电站群有功负荷自动调整方法中有功负荷调节曲线生成的流程示意图。
图2是本发明-实施例梯级电站群有功负荷自动调整方法的流程示意图。
图3是本发明-实施例梯级电站群有功负荷自动调整***的***框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例：
如图1-3所示，本实施例的梯级电站群有功负荷自动调整方法，包括如下步骤：
S100、流域各电站电网日有功负荷计划曲线通过非控制网II区调度支持***发布，自动提取下达的日有功负荷计划曲线文本文件，然后由控制网I区计算机监控***自动读取，并进行相应的数据安全校核，通过算法将日有功负荷计划曲线转化成满足电网有功负荷调整规则的有功负荷调节曲线；
S200、控制网I区计算机监控***自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整。
步骤S100中，日有功负荷计划曲线为电站次日96点的有功负荷计划曲线。
步骤S100中，有功负荷调节曲线为集控设值计划曲线，集控设值计划曲线由调度明日计划曲线、调度今日计划曲线、集控明日计划曲线和集控今日计划曲线生成，如图1所示。
其中，调度明日计划曲线的获取方法为：
控制网I区计算机监控***的生产管理信息服务器每日23点从非控制网II区调度支持***自动读取下达的电站次日96点(每15分钟一个点，从00：15-24：00共96点)的有功负荷计划曲线文本文件(一般为txt格式文本，然后转换为计算机监控***使用的数据格式文本)，并进行相应的数据安全校核，控制网I区计算机监控***的高级应用服务器通过算法将其转化成调度明日计划曲线；若没有读取到非控制网II区调度支持***自动提取下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线文本文件，则进行报警，并每隔5分钟重新读取，23点的30分如果仍然没有读取到，则退出。
调度今日计划曲线的生成方法为：
根据前一日调度明日计划曲线，在前一日23：59点执行完最后一次调令后，将其转换成调度今日计划曲线。
集控明日计划曲线的生成方法为：
将调度明日计划曲线直接转换成集控明日计划曲线。
集控今日计划曲线的生成方法为：
根据前一日集控明日计划曲线，在前一日23：59点执行完最后一次调令后将其转换成集控今日计划曲线。
集控设值计划曲线的生成方法为；
根据集控今日计划曲线，按照有功负荷调整规则，按每分钟插值运算自动生成集控设值计划曲线(按照该计划电站(负荷)爬坡率根据“到点调整到位”的原则，进行反算每分钟值并自动赋值生成集控设值计划曲线，在无负荷变化时段，两线重合)。
集控设值计划曲线的具体生成方法为：
电站接收到前一日下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线调整计划电站上网出力的调令后，从调令时间点开始按照电站次日96点的有功负荷计划曲线调整上网出力，除调令时间点外，以后的每一个时间点到达时上网出力调整到位，即“到点已到”。
以后的每一个时间点的负荷开始调整的时间按公式(2)计算：
若
Figure BDA0002191114990000081
则上网出力开始的变化时间(时：分)为：
Figure BDA0002191114990000082
若
Figure BDA0002191114990000083
计划电站则从当前时间点开始按照负荷爬坡率调整(增加或减少)上网出力至后一时间点，到达后一时间点后，后一时间点即变为前一时间点，再重新判断，然后通过公式(2)计算上网出力开始变化的时间，即第一次负荷按爬坡率开始调整的时间，计划电站即计划单元。如表1所示。
表1电站调度今日计划曲线(同集控今日计划曲线一致)
Figure BDA0002191114990000084
按曲线调整，上网出力开始变化的时间按公式(2)计算，带入数据，该电站电站次日96点的有功负荷计划曲线9：45负荷300MW，10：00负荷150MW，按照“到点调整到位”原则，按公式(2)计算：
Figure BDA0002191114990000091
即9：57负荷按负荷爬坡率开始调整。
由此，依据集控今日计划曲线反算出集控设值计划曲线，如表2：
表2集控设值计划曲线
Figure BDA0002191114990000092
如图2所示，控制网I区计算机监控***自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整的流程为：
S201、在电站收到前一日下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线调整计划电站上网出力的调令后，投入该电站的AGC至集控闭环控制；
S202、在调令开始时间点，投入该电站的有功负荷自动调整功能；
S203、按公式(1)计算投入有功负荷自动调整功能的上网出力开始变化的时间，即第一次负荷按爬坡率开始调整的时间：
Figure BDA0002191114990000093
以后的每一个时间点的负荷开始调整的时间按集控设值计划曲线调整；
S204、按照集控设值计划曲线将对应时间点的有功负荷值下发至电站AGC集控有功设定值；
S205、运行电站AGC程序，电站AGC根据集控有功设定值将有功负荷值调整至计划值，即集控有功设定值；
在收到新的调令时，退出该电站的有功负荷自动调整功能。
如图3所示，梯级电站群有功负荷自动调整***，包括集控中心侧、流域电站侧和设于集控中心侧与流域电站侧之间的纵向加密装置；
集控中心侧包括非控制网II区调度支持***、控制网I区计算机监控***和设于非控制网II区调度支持***与控制网I区计算机监控***之间对二者进行访问控制的防火墙，实现逻辑隔离；
非控制网II区调度支持***，发布流域各电站电网日有功负荷计划曲线，并自动提取下达的日有功负荷计划曲线文本文件；
控制网I区计算机监控***自动读取日有功负荷计划曲线文本文件(一般为txt格式文本，然后转换为计算机监控***使用的数据格式文本)，并进行相应的数据安全校核，通过算法将日有功负荷计划曲线转化成满足电网有功负荷调整规则的有功负荷调节曲线，自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整；
纵向加密装置实现集控中心侧与流域电站侧的加密认证。
控制网I区计算机监控***包括生产管理信息服务器和高级应用服务器，其中，生产管理信息服务器自动读取日有功负荷计划曲线文本文件(一般为txt格式文本，然后转换为计算机监控***使用的数据格式文本)，并进行相应的数据安全校核；高级应用服务器通过算法将日有功负荷计划曲线转化成满足电网有功负荷调整规则的有功负荷调节曲线，自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整。
纵向加密装置设于控制网I区计算机监控***与流域电站侧的各电站之间。
控制网I区计算机监控***还包括操作员站，根据调令进行电站AGC投退和有功负荷自动调整功能投退。
控制网I区计算机监控***还包括与电站通讯的网关机，与流域电站侧进行通讯，将控制网I区计算机监控***的高级应用服务器下发的集控有功设定值通过IEC104协议传送至流域电站侧与集控通信的网关机。
流域电站侧包括与集控通信的网关机和电站高级应用服务器，其中与集控通信的网关机，与集控中心侧进行通讯，将接收的集控有功设定值传送至流域电站侧计算机监控***高级应用服务器；电站高级应用服务器，运行电站AGC程序，根据集控有功设定值将有功负荷值调整至计划值，即集控有功设定值。
梯级电站群有功负荷自动调整***的其他功能设计：
当电站上网计划出力有变化时，若AGC有功负荷值可调范围上限－下一时间点有功负荷计划值＜0，则提前10分钟(可设置)进行报警，发出需加开机组提示；AGC有功负荷值可调范围上限－下一时间点有功负荷计划值＞电站单机容量，实时报警提醒，发出需停机组提示。
若当日内日有功负荷计划曲线发生变化时，集控今日计划曲线应自动同步更新，并设置手动触发曲线更新按钮。
设置最小有功负荷和报警窗口，运行值班人员可根据各电站最小下泄流量反算出对应的最小运行负荷(***中作为可以设置的参数)，并进行设置，当电站上网计划出力有变化时，计算机监控***提前判断计划有功负荷是否满足最小运行负荷，当计划有功负荷低于最小运行负荷时提前10分钟(可设置)进行报警；若电站没有最小负荷设置限制时，设置为0。
有功负荷指令下达合理性判断：在下发电站AGC集控有功设定值前，应根据该电站AGC相关运行参数，检测数值是否合理，若不合理，则应进行重新赋值。包括：不能落入AGC全站振动区内、不能超过可调范围上下限、不能超过AGC单步调整步长等；若下发电站AGC集控有功设定值在AGC全站振动区，则将集控有功设定值调整为避开振动区上下边界最近的值执行；当电站有功负荷计划值与全站有功负荷值实发值差值大于20MW并超过2分钟时进行报警提示。
本发明具有有功负荷自动调整功能，可在流域梯级集控中心侧计算机监控***中实现，可按照电网负荷调整规则，实现对流域电站侧有功负荷自动调整，代替了人工手动调整负荷计划曲线，减少调度人员操作频次，降低日常调度值班工作压力，提高了工作效率和安全性，并可提高负荷调节精度，在一定程度上，减少因调节精度问题而导致的考核电量。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.梯级电站群有功负荷自动调整方法，其特征在于：包括如下步骤：
S100、流域各电站电网日有功负荷计划曲线通过非控制网II区调度支持***发布，自动提取下达的日有功负荷计划曲线文本文件，然后由控制网I区计算机监控***自动读取，并进行相应的数据安全校核，通过算法将日有功负荷计划曲线转化成满足电网有功负荷调整规则的有功负荷调节曲线；
S200、控制网I区计算机监控***自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整；
所述日有功负荷计划曲线为电站次日96点的有功负荷计划曲线，有功负荷调节曲线为集控设值计划曲线，集控设值计划曲线由调度明日计划曲线、调度今日计划曲线、集控明日计划曲线和集控今日计划曲线生成；
所述集控设值计划曲线的生成方法为：
控制网I区计算机监控***每日定点从非控制网II区调度支持***自动读取下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线文本文件，并进行相应的数据安全校核，通过算法将其转化成调度明日计划曲线；
根据前一日调度明日计划曲线，在前一日23：59点执行完最后一次调令后，将其转换成调度今日计划曲线；
将调度明日计划曲线直接转换成集控明日计划曲线；
根据前一日集控明日计划曲线，在前一日23：59点执行完最后一次调令后，将其转换成集控今日计划曲线；
根据集控今日计划曲线，按照有功负荷调整规则，按每分钟插值运算自动生成集控设值计划曲线；
所述根据集控今日计划曲线，按照有功负荷调整规则，按每分钟插值运算自动生成集控设值计划曲线的具体生成方法为：
电站接收到按前一日下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线即调度今日计划曲线调整计划电站上网出力的调令后，从调令时间点开始按照电站当日96点的有功负荷计划曲线即调度今日计划曲线调整上网出力，除调令时间点外，以后的每一个时间点到达时上网出力调整到位；
所述步骤S200中，控制网I区计算机监控***自动将有功负荷调节曲线按要求实时下发至各电站AGC集控有功设定值，进行有功负荷自动调整的流程为：
S201、在电站收到前一日下达的电站次日96点的有功负荷计划曲线调整计划电站上网出力的调令后，投入该电站的AGC至集控闭环控制；
S202、在调令开始时间点，投入该电站的有功负荷自动调整功能；
S203、按公式(1)计算投入有功负荷自动调整功能的上网出力开始变化的时间，即第一次负荷按爬坡率开始调整的时间：
Figure FDA0003273006670000021
以后的每一个时间点的负荷开始调整的时间按集控设值计划曲线调整；
S204、按照集控设值计划曲线将对应时间点的有功负荷值下发至电站AGC集控有功设定值；
S205、运行电站AGC程序，电站AGC根据集控有功设定值将有功负荷值调整至计划值，即集控有功设定值。
2.根据权利要求1所述的梯级电站群有功负荷自动调整方法，其特征在于：所述以后的每一个时间点的负荷开始调整的时间计算如下：：
若
Figure FDA0003273006670000022
则上网出力开始的变化时间(时：分)通过公式(2)计算：
Figure FDA0003273006670000031
若
Figure FDA0003273006670000032
计划电站则从当前时间点开始按照负荷爬坡率调整上网出力至后一时间点，到达后一时间点后，后一时间点即变为前一时间点，再重新判断，然后通过公式(2)计算上网出力开始变化的时间，计划电站为计划单元。
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