[发明专利]基于系统辨识的火电机组AGC性能考核指标计算与预测方法

说明书

本发明公开了基于系统辨识的火电机组AGC性能考核指标计算与预测方法，包括：以机组实际运行数据为基础，建立输入为负荷指令和输出为实发功率的一阶延迟惯性模型，采用所建立模型中的参数计算机组AGC性能考核指标；通过建立机组不同AGC指令值与其对应的机组AGC性能考核指标K₁、K₂、K₃之间的非线性回归模型，利用所建立的非线性回归模型实现对机组AGC考核结果进行预测分析。本发明通过建立机组AGC考核指标与机组AGC指令之间的非线性回归模型，实现了对机组AGC考核指标进行预测的功能，克服了当前无法对机组AGC性能进行预测的缺陷。

技术领域

本发明涉及火电机组指标计算及预测技术领域，特别是涉及基于系统辨识的火电机组AGC性能考核指标计算与预测方法。

背景技术

自动发电控制(Automatic Generation Control，简称AGC)技术是维持电网发电与负荷实时平衡，保证电力系统稳定与安全运行的重要技术手段。自动发电控制通过自动控制程序实现对控制区内发电机组功率的重新调节分配，来应对控制区内负荷的动态变化，保持交换功率的动态平衡，实现电网稳定运行。

在当前厂网分离的电力市场环境下，可提供AGC服务的各个发电企业是独立的市场主体，不直接对电网安全稳定运行负责。因此，为保证电网安全稳定运行制定了针对涉网机组提供AGC服务的技术规范，要求参与调频调峰的涉网机组提供AGC服务时必须达到规定的技术要求，同时也制定了相应考核指标和相应的奖罚机制，通过评估确定机组AGC性能规范机组AGC服务，通过奖惩机制调动发电企业提供AGC服务的积极性。

为保障华北电力系统安全、优质、经济运行，维护电力企业的合法权益，促进电网经营企业和并网发电厂协调发展，根据《发电厂并网运行管理规定》(电监市场[2006]42号)和《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》，华北电监局于2009年初制定了《华北区域发电厂并网运行管理实施细则》和《华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》(以下简称：两个细则)。其中，《华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》详细规定了机组AGC考核指标及其计算方法，明确了机组AGC考核指标主要包括调节速率K₁、调节精度K₂和响应时间K₃，以三个参数的加权平均值作为机组AGC考核的具体结果。

当前，两个细则中所提出的机组AGC考核指标计算方法存在计算结果不准确、抗干扰能力差以及无法对机组AGC性能进行预测等问题。具体表现为：

1)现有的AGC考核指标计算方法在计算机组调节速率K₁时，会导致同一系统在同等条件下对应不同幅值的输入信号其调节速率K₁值不相同的问题。因此现有机组AGC考核指标中关于K₁的计算方法难以正确反映机组的调节速率，会致使机组AGC考核结果出现偏差。

2)现有的AGC考核指标计算方法在计算机组调节精度K₂时，只选取了机组平稳状态下的少数数据点进行计算分析，没有考虑全部实发功率线的点，导致调节精度K₂计算抗随机干扰能力差。

3)现有的AGC考核指标计算方法在计算机组响应时间K₃时，采用机组依据AGC指令可靠地跨出与调节方向一致的调节死区时所用的时间，该时间的选择受噪声干扰较大，判断过程受人为主观性影响较大，没有明显的参照标准，导致机组响应时间K₃计算精度较差。

4)现有的AGC考核指标计算方法无法实现机组AGC性能的预测，难以为电网调度与机组AGC性能优化提供理论支撑与数据支持。

总之，现有的计算方法存在计算结果不准确、受外部干扰影响较大和受主观影响较大等缺陷，影响了机组AGC考核结果的科学合理性，阻碍了发电企业积极参与AGC考核、提高机组AGC性能的热情，在一定因素上制约了电网建设与发展。