[发明专利]基于在线安全稳定分析的电网自动发电控制方法

摘要

本发明公开了一种基于在线安全稳定分析的电网自动发电控制方法，包括获取当前电网的运行模式和数据；判断电网是否有分/合闸动作；进行全网超短期负荷预测；进行可调容量判断；进行实时调节计算；进行开/停机筛选；进行潮流验算和校核；下达开/停机指令和/或调节指令，完成电网自动发电控制；本发明还包括突发的合/分闸情况判断，采用安全约束判断和紧急开/停机指令，对电网下达紧急调整出力指令。本发明将超短期负荷预测与自动发电控制技术相结合，实现了自动发电控制从人为主导转变为程序主导，由单一的发电控制向多元化的安全控制、经济调度、辅助方式调整、事故反应等转变，全面提升了自动发电控制的智能化、自动化水平。

主权项

一种基于在线安全稳定分析的电网自动发电控制方法，包括如下步骤：S1.读取电网能量管理系统实时数据库，获取当前电网的运行模式和运行数据；S2.判断电网是否有分/合闸动作：若电网正常运行，则自动发电控制系统继续运行基于在线安全稳定分析的电网自动发电控制方法；若电网存在预期的设备停电操作，则由调度员通过停电操作预置界面设置预期停电设备的运行状态，形成虚拟电网潮流图，并以该虚拟电网潮流图作为电网发电控制的依据，自动发电控制系统继续电网自动发电控制流程，并在该停电操作结束后重新以实时潮流图作为发电控制依据；若电网存在突发故障导致设备跳闸，自动发电控制系统立即获取突发的跳闸信息，告警、刷新能量管理系统中全网潮流数据和机组‑断面灵敏度矩阵，并判断此时电网运行时，频率、电压、功率因数角、潮流指标是否满足安全约束；S3.进行全网负荷超短期Ⅰ次预测和节点负荷超短期Ⅱ次预测；S4.根据步骤S3获取的全网负荷超短期Ⅰ次预测结果，判断全网是否有足够的可调容量；S5.根据步骤S3获取的节点负荷超短期Ⅱ次预测，根据调度前后电网负荷量、电网系统重载断面数限制、单台调节机组可调容量限制和火力发电厂年度发电计划完成率，利用如下算式进行实时发电调节计算：min F(Δp_s‑i,Δp_h‑j)＝αF₁+(1‑α)F₂$F_1=\underset{i=1}{\overset{e}{\Σ}}|G_{s-i}+{\mathrm{\Δp}}_{s-i}-G_{s-i}^L|+\underset{j=1}{\overset{f}{\Σ}}|G_{h-j}+{\mathrm{\Δp}}_{h-j}-G_{h-j}^L|$$F_2=\underset{i=1}{\overset{e}{\Σ}}{s}_i+\underset{j=1}{\overset{f}{\Σ}}{h}_j$$\begin{array}{cc}\left\{\begin{array}{cc}{s}_i=0& ({\mathrm{\Δp}}_{s-i}=0)\\ s_i=1& ({\mathrm{\Δp}}_{s-i}\≠0)\end{array}\right.,& \left\{\begin{array}{cc}{h}_j=0& ({\mathrm{\Δp}}_{h-j}=0)\\ h_j=1& ({\mathrm{\Δp}}_{h-j}\≠0)\end{array}\right.\end{array},$式中：min为取最小值操作；假设并网水、火电机组台数分别为e、f、i和j为相应的并网水电、火电机组的编号，且1≤i≤e，1≤j≤f；待求变量Δp_s‑i、Δp_h‑j分别为电网系统对并网水、火电机组的有功调节指令，G_s‑i、G_h‑j与G^L_s‑i、G^L_h‑j则表示该机组当前出力与计划出力；F₁、F₂为优化子目标，F₁表示本次调节后水、火电机组出力与日前发电计划的总偏差量，F₂表示本次参与调节的机组台数；α为目标量纲系数，0≤α≤1；s_i和h_j为火电/水电机组参与调度标志，若火电/水电机组参与调度，则取值为1，否则取值为0；S6.根据步骤S4的可调判断结果，进行开/停机筛选；S7.对步骤S5所述的实时发电调节计算结果进行潮流验算和校核；S8.根据步骤S6的开/停机筛选结果和/或步骤S7的验算和校核结果，下达开/停机指令和机组发电调节指令，完成电网的自动发电控制。