[发明专利]一种引入水电机组振动区的发电计划优化方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，涉及一种考虑引入水电机组振动区的发电计划优化方法。

背景技术

当前，伴随智能电网建设在国内普遍推行，根据次日用电需求预测，考虑系统平衡约束、机组运行约束、电网运行约束、网络安全约束等各种约束条件，优化编制次日96点机组组合计划和出力计划的日前发电计划功能实用化程度已全面提高。

在日前计划实际执行过程中，由于日前系统负荷预测和日前新能源预测与实际存在较大偏差，导致日前出力计划大幅度调整，给AGC(Automatic Generation Control，自动发电量控制)机组调节带来巨大压力，同时也降低了电网安全指标。为解决此问题，实时发电计划编制提上日程，实时发电计划编制功能根据最新的电网运行方式变化、机组运行状态变化、超短期负荷需求预测、超短期新能源预测、实时断面限额和受电计划，参照日前发电计划，编制未来多个时段的机组发电计划。实时调度计划与日前计划相同，支持节能调度、电力市场、三公调度3种调度模式。实时计划时段间隔为5分钟(或15分钟)，计划编制的时间范围为未来1至数小时。在日前计划机组组合状态已定的基础上，实时计划能够周期滚动修正机组日前出力计划，但不对机组组合状态进行调整，即只包括机组经济调度功能，不包括机组组合功能，在计划编制中考虑输电断面安全约束、指定输电元件安全约束。

实时计划编制基础数据准确度高，超短期预测数据与实际数据偏差很小，出力计划执行率大幅度提高，为AGC减轻压力的同时，更能准确评估未来1至数小时电网运行的安全性。然而，日前计划及实时发电计划和AGC闭环后，日前计划与实时计划编制结果的好坏通过AGC得到更加直观的体现。比如水电机组振动区问题，水轮机在实际运行情况下会出现震动，水轮机组震动的主要原因是水流诱发转轮叶片震动、水流的斡旋震动、尾水管中水流的涡带、气蚀现象、引水管和转轮的水力不平衡等。一般情况下在偏离设计工况下运行，特别是在低水头下运行时，都存在着振动区。如果水轮机震动严重就会影响水轮发电机的安全运行，所以水电机组的调度安排中必须考虑水轮机的震动，避免在振动区内工作。但由于日前计划和实时计划编制不考虑水电机组振动区，因此，如果日前计划和实时计划编制机组出力计划落入振动区出力区间内时，则AGC不予下达调节指令，导致日前和实时计划编制的机组出力不被执行。

假设实时计划编制结果中出现大量水电机组出力计划落入振动区，则AGC中跟踪日前和实时计划结果出力的机组出力计划不予执行，就会出现大块功率偏差，为保证系统频率，满足发用电平衡，此部分偏差量由系统调频机组和AGC自主控制的机组承担，这就给系统调频机组和AGC自主控制的机组带来很大的调整压力。为使得日前计划及实时计划编制和AGC更好的配合，提高日前计划和实时计划编制结果出力的执行水平，日前计划和实时计划编制优化模型有必要需要引入水电机组振动区约束的发电计划优化方法，为AGC提供实用化程度更高的出力计划，提高日前计划及实时计划编制和AGC的闭环水平。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种通过引入水电机组振动区约束的数学模型，编制更加可靠有效的实用化程度更高的引入水电机组振动区的发电计划优化方法，提升机组计划执行率，减轻AGC调频机组和AGC自主控制机组的调节压力，提高日前计划及实时计划和AGC的闭环水平，满足日益精益化的大电网安全运行需求。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本方法包括以下步骤：

(1)提供数据维护工具，根据各水电机组不同的物理特性维护机组振动区出力区间；

(2)获取最新电网物理模型和实时方式数据，启动灵敏度计算得到监视元件对机组灵敏度信息；

(3)读取系统负荷预测、新能源预测、检修计划、断面限额、机组停机信息、联络线计划、机组可调出力、机组经济参数信息、机组参考计划、所述步骤(1)维护的机组振动区出力区间及所属步骤(2)计算的灵敏度结果信息的数据；

根据所述步骤(3)所有输入数据，在现有常规SCUC(security constrained unit commitment，安全约束机组组合)优化模型和SCED(security constrained economic dispatch，安全约束经济调度)优化模型的基础上，引入机组振动区约束，形成考虑机组振动区的优化模型；