[发明专利]基于区域控制偏差和机组发电偏差的调度反馈控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电力信息系统的改造领域，特别涉及一种基于区域控制偏差和机 组发电偏差的调度反馈控制系统。具体是通过实时采集湖北电网区域控制偏差和 湖北省内机组的发电偏差，结合超短期负荷预测，建立起考虑负荷偏差、区域控 制偏差和机组发电偏差的新型反馈控制系统，指导湖北电网实时调度，提高整个 湖北电网的控制性能考核指标。

背景技术

电力系统中，发电功率和负荷用电功率必须时时刻刻保持平衡，电网才能稳 定运行，电能质量才能得到保障。

发电功率(MW)＝用电负荷功率(MW……………………公式1

我国电网是按地区划分的，省份间的电力可以相互调节，由省级电网调度中 心负责，省间交换功率反映该省和其它省份的电力交换情况，这一指标会影响到 其他省份电网的安全稳定运行，因此，对于省级电网来说，上述公式1可以具体 化为：

本省机组发电功率+省间交换功率＝本省用电负荷功率……公式2

根据以上公式2，可以导出：

省间交换功率＝本省用电负荷-本省机组发电功率…………公式3

因此，可以表述为

电力平衡的常用考核标准之一是区域控制偏差ACE(Area Control Error)。

ACE＝ΔP+K*Δf………………………………………公式4)

其中，ΔP代表省间交换功率偏差，K是一个设定的常数，Δf代表系统实时频 率与标准频率50Hz之间的偏差。

在实际中，一般以一段时间内ACE的平均值作为考核依据。

|15分钟ACE平均值|＜给定值…………………………公式5

由于系统实时频率是在标准频率周围，呈现随机变化，在一段时间内，K*Δf 的平均值接近于0；因此，15分钟ACE平均值的大小，主要取决于省间交换功率偏 差ΔP的变化。

上述考核标准，要求在一段时间内，省电力调度中心把本省的交换功率偏差 均值控制在一定范围之内。具有以下特点：

1)允许偏差的在一定范围内存在；

2)并不要求时时刻刻保证偏差为0，在15分钟内，若前5分钟呈现正向偏差 可以通过在之后的10分钟内使该指标呈现负向偏差，从而将15分钟均值“拉回” 到允许范围内，将电网的ACE指标控制在一个接近0的可容忍范围之内。

公式1中的“本省机组发电”可以进一步分解：

本省机组发电＝可控机组发电+不可控机组发电…………………公式6

由此，又有以下公式推导：

可控机组发电+不可控机组发电+省间联络线交换＝本省负荷

…………公式7

可控机组发电＝本省负荷-不可控机组发电-省间联络线交换

实时调度中，上式右端各项的实际值都可能与计划值产生偏差，因此需要针 对各种偏差，相应的调整本省可控机组的发电出力计划，抵消各类偏差的影响， 以便满足发电、负荷的实时平衡。

当前，电力调度的一般模式(如图1所示)，包括3个主要步骤，

1)确定本地发电需求的调整量；

2)对调整量进行经济调度，将所需的发电变化量根据各种原则分配给各个 发电机组；

3)修改后的发电计划下发至机组。

其中，本地发电需求的确定方法，主要根据电力负荷平衡公式而确定。

现有技术的缺点

本地发电需求调整量＝负荷偏差-不可控机组的计划偏差-省间联络线的偏 差……………………………………………………..公式8

以上方案，在理论上是一种“无差”调节，即针对出现的偏差，给出对应的 调整量，以消除偏差。但该方案，在实际中会遇到以下两方面问题：

1)电网当前的考核标准，允许一段时间内存在一定的调节偏差，

因为当前电网的考核标准并不要求时时刻刻偏差为零，而是要求一段时间内 的累计偏差在一定范围内，见公式5，现实中上述公式8的无差调节，并不能满足 现行调度考核的要求。