[发明专利]一种基于SCADA系统自动发电控制装置的有功控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动发电控制装置的控制方法，特别是一种基于SCADA系统自动发电控制装置的有功控制方法。

背景技术

随着计算机和网络通讯技术的发展，工业控制SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统对工业生产过程进行数据采集、监测和控制，保证工业生产过程的正常运转，它是电力、天然气、石油、化工等关系国家命脉的基础产业的神经中枢。现有的水电站对于有功出力的控制普遍采用先将全厂有功目标值通过自动发电量控制功能(Automatic Generation Control，简称AGC)分配至各台水轮发电机组(简称机组)，然后由各台机组分别通过计算机监控系统可编程逻辑控制器(Prog ra mma ble Log i c Controller，简称PLC)或调速器进行比例积分微分(简称PID)闭环调节的方式进行调节，响应的速度较慢，操作较为复杂；而且水电站在正常发电过程中，受用电需求的影响，发电的有功目标值需要根据实际情况进行频繁的调整，现有的系统在调节过程中的能量损耗较大，增加了运行的成本。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于SCADA系统自动发电控制装置的有功控制方法。本发明具有操作简单、响应速度快、损耗较小以及运行成本低的特点。

本发明的技术方案：一种基于SCADA系统自动发电控制装置的有功控制方法，包括以下步骤：

(1)检测确定满足启动条件的机组；

(2)启动机组；

(3)计算出全厂的有功目标值和需要承担的有功目标值；

(4)计算各台机组需要承担的有功目标值；

(5)发送设定值给调速器进行功率调节；

前述的一种基于SCADA系统自动发电控制装置的有功控制方法中，所述步骤(1)中检测确定满足启动条件的机组的方式为，在每个程序计算周期内，根据每台机组的相关条件判断机组是否能够启动发电，并记录下能够启动的机组号，不能启动的机组将通过报警通知值班员。

前述的一种基于SCADA系统自动发电控制装置的有功控制方法中，所述步骤(2)启动机组的方式为按照经济运行方式启动机组；经济运行方式为：根据当前的水头、电厂运行状况、电厂容量设定值和待启动的各台机组在当前运行环境下的性能曲线，计算出电厂最优的运行模式：当水头达到电量加权水头值、电厂运行状态稳定和电厂容量没有超过设定值时为最优运行状态，再根据各台机组在当前的运行环境下的性能曲线图分析各台机组的性能情况，性能最稳定的机组设定为最先启动，以此类推排列出各机组的启动顺序；停机时，优先权最低的机组最先停机。

前述的一种基于SCADA系统自动发电控制装置的有功控制方法中，所述步骤(3)根据频率调节方式计算出全厂的有功目标值和需要承担的有功目标值，频率调节方式的方法为：每周检测电网频率与频率设定值的偏差，经过PI计算，得出全厂需要承担的有功功率；具体步骤如下：

(3.1)计算电网频率偏差：根据公式Δ_f(t)＝G_f(f_s-f_m(t))，得出t时刻计算周期的频率偏差；其中G_f为频率偏差增益系数，f_s为频率设定值50Hz，f_m(t)为t时刻计算周期电网频率测量值；

(3.2)根据计算出的Δ_f(t)的绝对值确定自适应系数a，b的值；当|Δ_f(t)|≥0.1，则a＝1，b＝1；当|Δ_f(t)|≥5，则a＝1.5，b＝1.5；当|Δ_f(t)|≥10，则a＝2，b＝2；其余情况下，a＝0，b＝0。

5、根据权利要求4所述的一种基于SCADA系统自动发电控制装置的有功控制方法，其特征在于：所述的全厂需要承担的有功目标值的具体计算步骤如下：

(4.1)比例项计算：根据公式K(t)＝G_gaΔ_f(t)，得出t时刻计算周期比例的值，其中G_g为全局调节增益系数；

(4.2)积分项计算：根据公式

计算出t时刻计算周期积分的值；其中I(t-1)为t-1时刻计算周期积分的值，d_cycle为程序计算周期，Δ_f(t-1)为t-1时刻计算周期的频率偏差，C为积分常数；