适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法和系统与流程

1.本发明涉及一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，属于电力系统自动发电控制技术领域。


背景技术：

2.目前，中国电网的省级电网控制区为自动发电控制(automatic generation control，agc)的控制主体，通常采用联络线功率和频率偏差控制(tie-line and frequency bias control，tbc)方式负责本控制区有功功率平衡，随着特高压交直流混联电网的不断发展，这种分区平衡模式已经难以支撑调度运行要求，亟待实现多级调度协调运行、多控制区调节资源和备用的共享。
3.控制区之间调节资源和备用的共享主要涉及agc协同控制与日内计划修正，配合市场化手段促进各区域共享机组备用的积极性。国内电网在应用实践方面，关注于特高压交流联络线功率波动量分摊控制、直流受端区域调峰、大容量机组跳闸、直流闭锁等大规模功率缺失下送端、受端区域电网内部各控制区如何分摊功率缺额。这些研究的主要思路为，当单一控制区调节资源不足，如何向其他控制区适当转移调节责任，以提高频率和联络线有功功率控制效率。实际上，故障恢复只是备用共享的目标之一，它还是提升电网运行经济性和平稳性的重要手段。西南电网在异步互联方式下，电网运行特性发生深刻变化，全网水电装机占比超过70％，“大机小网”的特点对跨层级多控制区结构下agc调节的动态品质提出了更高要求。更为特殊的是，四川和西藏地区以水电为主，重庆地区以火电为主，不同控制区的整体调节性能差异大，若缺乏有效协调时会加剧频率和联络线功率振荡，不利于电网安全稳定运行。
4.综上所述，目前对适应不同电网运行工况下备用共享方法缺乏系统性的设计结构，且偏重于故障后的分摊，并未考虑到日常运行时经济性因素。因此，需要提供能够自动适应电网运行情况变化，并具备一定预测作用的多省级电网控制区调节备用共享方法。


技术实现要素：

5.本发明为了解决目前调节备用共享方法偏重于故障后的分摊，并未考虑到日常运行时不同电网运行工况下的调节特性的问题，提出一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法和系统。本发明采用以下技术方案：
6.一方面，本发明提供一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，包括以下步骤：
7.基于预先确定的电网控制区的区域控制偏差确定各电网控制区预期有功功率偏差；
8.根据各电网控制区预期有功功率偏差确定各电网控制区不同运行工况下的调节备用共享量；将调节备用共享量分配至各电网控制区，以使得各电网控制区实现备用共享量调节。
9.进一步地，各电网控制区预期有功功率偏差的计算方法公式如下：
[0010][0011]
0≤r
n
t≤(g
d,n-g
a,n
)
[0012]
式中，为各电网控制区预期有功功率偏差量；e
ace,i
为电网控制区的区域控制偏差；n为电网控制区agc受控机组总个数；r
n
为电网控制区第n个agc受控机组的调节速率；t为执行时间延时；ω
r,n
为电网控制区第n个agc受控机组的调节状态标识；δv
d,i
为预测有功偏差变化率；g
d,n
为电网控制区第n个agc受控机组的目标出力；g
a,n
为电网控制区第n个agc受控机组的实际出力。
[0013]
进一步地，根据各电网控制区的调节备用情况，各电网控制区预期有功功率偏差的计算方法公式如下：
[0014][0015]
0≤r
n
t≤(g
d,n-g
a,n
)
[0016]
其中为各电网控制区预期有功功率偏差量；为考虑调节备用共享后的电网控制区的区域控制偏差；n为电网控制区agc受控机组的总个数；r
n
为电网控制区第n个agc受控机组的调节速率；t为执行时间延时；ω
r,n
为电网控制区第n个agc受控机组的调节状态标识；δv
d,i
为预测有功偏差变化率；g
d,n
为电网控制区第n个agc受控机组的目标出力；g
a,n
为电网控制区第n个agc受控机组的实际出力。
[0017]
再进一步地，考虑调节备用共享后的电网控制区的区域控制偏差的计算公式如下：
[0018][0019]
式中，b
i
为设定的电网控制区的频率偏差系数；f
a
为电网实际频率；f
s
为电网计划频率，p
a
为电网控制区对外联络线实际潮流总加；p
s
为电网控制区对外联络线总计划值；p
co,i
为本电网控制区叠加的虚拟联络线计划修正量；i为电网控制区编号。
[0020]
进一步地，所述工况包括第一运行情况，所述第一运行情况为正常运行情况，在所述第一运行情况下的调节备用共享量包括与频率偏差异号组的调节备用共享量和与频率偏差同号组的调节备用共享量，
[0021]
根据各电网控制区预期有功功率偏差确定与频率偏差异号组内的控制区调节备用共享量的公式如下：
[0022][0023]
其中，p
co,w
为与频率偏差异号组内的控制区调节备用共享量；与频率偏差异号组内的控制区的预期有功功率偏差量；
[0024]
计算与频率偏差同号组内的控制区调节备用共享量采用不平衡量等比例分配方式，公式如下：
[0025][0026]
式中：p
co,v
为与频率偏差同号组内的控制区调节备用共享量；与频率偏差同号组内的控制区的预期有功功率偏差量；v和w分别为与频率偏差同、异号组内的控制区个数。
[0027]
进一步地，所述工况包括第二运行情况，所述第二运行为故障发生后电网频率偏差在预设范围之内的运行情况，第二运行情况下，切换为备用爬坡速率比例再次分摊备用共享量，故障后与频率偏差同号组内的控制区备用共享修正量的公式如下：
[0028][0029]
式中，p
′
co,v
为故障后与频率偏差同号组内的控制区备用共享修正量；r
v
为控制区等效爬坡速率，p
co,v
为与频率偏差同号组内的控制区调节备用共享量，v为与频率偏差同号组内的控制区个数。
[0030]
进一步地，不同工况包括第三运行情况，第三运行情况为故障发生后电网频率偏差在预设范围之外的运行情况，电网控制区将ace计算方式由(tbc，tie-line bias control)模式切换为定频率控制模式(ffc，flat frequency control)，各电网控制区直接恢复电网频率，不再参与调节备用共享优化分配；
[0031]
进一步地，对确定的调节备用共享量进行校验，校验通过将确定的调节备用共享量分配至各电网控制区，校验的方法为判断调节备用共享量是否满足以下约束：
[0032]
1)构成子断面的物理支路传输约束，表达式如式：
[0033][0034]
式中，l为跨省输送子断面包含物理支路条数，为第l条物理支路反向限额；f
l
为第l条物理支路实际潮流；f
max,l
为第l条物理支路正向限额；p
co,h
为任意电网控制区对外任意子断面h上的调节备用共享量；
[0035]
2)agc机组可调范围约束，表达式如下：
[0036][0037]
式中，n为电网控制区agc受控机组的总个数，α
nl
为机组n对联络线l的准稳态灵敏
度，g
a,n
为机组实际出力；
[0038]
3)主要水电送出通道约束，表达式如式下式所示：
[0039][0040]
f
m
(g
max,n-g
a,n
)α
nm
≤l
max,m
[0041]
式中，n
r
为电网控制区内部选定的主要送出断面个数；α
nm
为机组n对断面m的准稳态灵敏度；k
ml
为断面m在联络线l上的功率传输分布因子；f
m
为断面m实际潮流；l
max,m
为断面m正向限额，g
max,n
为机组n的调节上限；g
min,n
为机组n的调节下限；l为联络线的总条数；m为电网控制区所含断面的总个数。
[0042]
4)不同联络线子断面间约束，表达式如式(14)
[0043][0044]
式中：为子断面反向限额；k
he
为控制子断面h在其他子断面e上的功率传输分布因子；s
h
为断面实际潮流值；s
max,e
为断面正向限额。
[0045]
5)自身预留备用约束。
[0046]
第二方面，一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享系统，其特征在于，电网控制区预期有功功率偏差确定模块、调节备用共享量计算模块、备用共享安全校验模块和指令下发模块；
[0047]
所述电网控制区预期有功功率偏差确定模块，用于基于预先确定的电网控制区的区域控制偏差确定各电网控制区预期有功功率偏差；
[0048]
所述调节备用共享量计算模块，用于根据各电网控制区预期有功功率偏差确定各电网控制区不同运行工况下的调节备用共享量；
[0049]
所述指令下发模块，用于将调节备用共享量分配至各电网控制区，以使得各电网控制区实现备用共享量调节。
[0050]
第三方面，本发明提供一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0051]
分部调度控制中心基于预先确定的电网控制区的区域控制偏差确定各电网控制区预期有功功率偏差；根据各电网控制区预期有功功率偏差确定各电网控制区不同运行工况下的调节备用共享量；对确定的调节备用共享量进行校验，将校验通过后的调节备用共享量分配至各电网控制区；
[0052]
各电网控制区接收调节备用共享量并将接收到的调节备用共享量叠加在各电网控制区ace上并根据新的ace向调管电厂下发调节指令，实现各电网控制区备用共享量调节。
[0053]
进一步地，各电网控制区根据预想控制时间或跟踪精度来判断机组调节状态以决定是否下发新调节指令，预想控制时间根据人工设定或者电厂通过遥测上送的调节速率进行计算，计算方法如下：
[0054][0055]
式中，s
u
为预想控制时间；δp
r
为新调节指令增量；r
u
为机组速率；
[0056]
跟踪精度判定方法：
[0057]
1)如果要求机组向上调节：
[0058]
g
a,n
＞g
d,n-g
d
[0059]
2)如果要求机组向下调节：
[0060]
g
a,n
＜g
d,n
g
d
[0061]
式中，g
a,n
为机组实际出力，g
d,n
为机组目标出力，g
d
为机组调节死区。
[0062][0063]
式中，p
h,max
为调节备用共享支援正向限额；为调节备用共享支援反向限额，p
co,h
为任意电网控制区对外任意子断面h上的调节备用共享量。
[0064]
由于监控和数据采集(supervisory control and data acquisition，scada)系统中的天文钟频率比联络线数据刷新速度快，故障后下发正常调节指令可能加剧断面越限程度。因此，当频率越限后agc系统停止2个控制周期下发新指令，待断面控制功能生效。
[0065]
计算出的调节备用共享量叠加至各电网控制区ace生数据，经过低通滤波、控制算法、静态及动态死区等处理后适配各控制区内部机组的调节性能，以保证闭环反馈控制稳定性。
[0066]
本发明所达到的有益效果：
[0067]
本发明通过基于预先确定的电网控制区的区域控制偏差确定各省级电网控制区预期有功功率偏差；根据各省级电网控制区预期有功功率偏差确定各电网控制区不同运行工况下的调节备用共享量，能够适应不同电网运行工况下备用共享方法缺乏系统性的设计结构，避免了偏重于故障后分摊，考虑到日常运行时经济性因素，因此，本发明能够自动适应电网运行情况变化，提升电网运行经济性和平稳性；
[0068]
本发明提出的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，结合不同省级电网控制区调节备用情况，针对不同运行工况下提出了正负备用置换和同向备用互济的两类备用共享方式，进一步提高正常运行状态下控制平稳性，提升故障后的控制效率和调节速度，减轻调度人员的日常运行压力，从而提高电网运行效率，提升电网的安全稳定运行能力。
附图说明
[0069]
上述仅是本发明技术内容的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，几下结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
[0070]
图1是本发明实施例提供的调节备用共享方法的实施过程示意图；
[0071]
图2是本发明实施例提供的调节备用共享方法流程示意图。
具体实施方式
[0072]
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0073]
实施例一、本实施例提供了一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，包括下列步骤：
[0074]
步骤1：分部调度控制中心获取四川和重庆电网频率和对外联络线功率运行数据，计算省级电网控制区有功功率不平衡量，即区域控制偏差(area control error，ace)；
[0075]
区域控制偏差e
ace,i
的计算公式如下：
[0076]
e
ace,i
＝-10b
i
(f
a-f
s
) (p
a-p
s
)
[0077]
其中b
i
为设定的省级电网控制区的频率偏差系数；f
a
为电网实际频率；f
s
为电网计划频率，p
a
为控制区对外联络线实际潮流总加；p
s
为控制区对外联络线总计划值；p
co,i
为本控制区叠加的虚拟联络线计划修正量；i为省级电网控制区编号。
[0078]
步骤2：考虑四川和重庆电网内部自动发电控制(automatic generation control，agc)机组响应情况，根据省级电网控制区有功功率不平衡量计算预期有功功率偏差量。由于agc机组具有可变控制周期，结合机组调节状态，计算各省级电网控制区预期有功功率偏差的计算公式如下：
[0079][0080]
0≤r
n
t≤(g
d,n-g
a,n
)
[0081]
式中，为各控制区(即电网控制区)预期有功功率偏差量；e
ace,i
为省级电网控制区的区域控制偏差；n为控制区agc受控机组总个数；r
n
为控制区第n个agc受控机组的调节速率；t为执行时间延时；ω
r,n
为控制区第n个agc受控机组的调节状态标识；δv
d,i
为预测有功偏差变化率；g
d,n
为控制区第n个agc受控机组的目标出力；g
a,n
控制区第n个agc受控机组的实际出力。
[0082]
步骤3：根据各省级电网控制区预期有功功率偏差，针对由四川和重庆构成的西南电网的不同运行工况，确定各省级电网控制区的不同运行工况下的调节备用共享量；对确定的调节备用共享量进行校验；将校验通过后的调节备用共享量分配至各省级电网控制区，以使得各省级电网控制区实现备用共享量调节。
[0083]
1)在正常运行情况下，通过不同省级控制区之间正负调节备用的置换减少机组频繁调节；
[0084]
2)在较小故障情况下，通过同向调节备用的互济提升故障后的系统内机组动态响应性能；
[0085]
3)在较大故障情况下，省级电网控制区的控制模式由tbc模式转为定控制模式ffc。
[0086]
本实施例中较小运行故障指的故障发生后电网频率偏差在50
±
0.1hz以内的故障类型；较大运行故障指的故障发生后电网频率偏差在50
±
0.1hz以外的故障类型。
[0087]
在电网正常运行情况下，与频率偏差异号组的控制区调节备用共享量计算如下：
[0088][0089]
式中，p
co,w
为与频率偏差异号组内的控制区调节备用共享量；与频率偏差异号组内的控制区的预期有功功率偏差量。
[0090]
正常运行状态与频率偏差同号组的控制区调节备用共享量采用不平衡量等比例分配方式，分配方式如下。
[0091][0092]
式中：p
co,v
为与频率偏差同号组内的控制区调节备用共享量；与频率偏差同号组内的控制区的预期有功功率偏差量；v和w分别为与频率偏差同、异号组内的控制区个数。
[0093]
在电网较小故障情况下，故障发生状态。以ace或频率设定阈值的数据触发方式，重要故障(如直流闭锁)以事件触发方式，切换为备用爬坡速率比例再次分摊以尽快恢复频率。
[0094][0095]
式中，p
′
co,v
为故障后与频率偏差同号组内的控制区备用共享修正量；r
v
为控制区等效爬坡速率，由控制区内部主要agc机组爬坡速率叠加而成，p
co,v
为与频率偏差同号组内的控制区调节备用共享量。
[0096]
在西南电网频率偏差达到0.1hz时，频率恢复是最为迫切的任务，只需遵守联络线安全约束，即当各控制区转为全网调频模式后，可能导致全局性的线路重载甚至越限，因此各控制区对agc受控电厂增减出力方向要予以限制，主要针对灵敏度系数大于0.2的机组调节行为。
[0097]
步骤4：西南电力调度控制分中心通过遥测转发方式，向各省级电网控制区转发备用共享叠加量，使其能叠加各省级电网控制区ace上，实现全网备用共享。计算出的调节备用共享量叠加至各省级电网控制区ace生数据，经过低通滤波、控制算法、静态及动态死区等处理后适配各控制区内部机组的调节性能，以保证闭环反馈控制稳定性。
[0098]
实施例二、在以上实施例的基础上，对确定的调节备用共享量进行校验包括校验调节备用共享量是否满足以下约束：
[0099]
1)构成子断面的物理支路传输约束
[0100][0101]
式中，l为跨省输送子断面包含物理支路条数，为物理支路反向限额；f
l
为物理支路实际潮流；f
max,l
为物理支路正向限额。
[0102]
2)agc机组可调范围约束
[0103][0104]
式中，α
nl
为机组n对联络线l的准稳态灵敏度。
[0105]
3)主要水电送出通道约束
[0106][0107]
式中，n
r
为控制区内部选定的主要送出断面个数；α
nm
为机组n对断面m的准稳态灵敏度；k
ml
为断面m在联络线l上的功率传输分布因子；f
m
为断面m实际潮流；l
max,m
为断面m正向限额。
[0108]
4)不同联络线子断面间约束
[0109][0110]
式中：为子断面反向限额；k
he
为控制子断面h在其他子断面e上的功率传输分布因子；s
h
为断面实际潮流值；s
max,e
为断面正向限额。
[0111]
5)自身预留备用约束
[0112]
对四川电网内部特定的大型水电机组，适当调整可参与备用共享的机组上下限，在对外进行支援的预留一定可调备用应对未来可能发生的负荷爬坡、新能源功率波动等。
[0113]
西南电力调度控制分中心作为调节备用共享的决策机构，结合主要约束条件进行安全校验，关键在于将p
co,v
或p
′
co,v
按照潮流支援方向标识各子断面p
co,h
，当存在越限情况将其置为限值。
[0114][0115]
经过安全校验后，西南电力调度控制分中心将备用共享结果作为遥测数据向四川和重庆电网控制区转发。
[0116]
本实施例基于各省级电网控制区的不同运行情况，确定了调节备用共享量，解决目前调节备用共享方法偏重于故障后的分摊，并考虑到日常运行时不同电网运行工况下的调节特性的问题。
[0117]
实施例三、本实施例的流程图如图2所示，本实施例在以上实施例的基础上，为了真实反映省级电网控制区有功功率不平衡量，考虑调节备用共享的调节需求，调节备用共享结果，根据各省级电网控制区的调节备用情况，确定各省级电网控制区预期有功功率偏差，计算方法公式如下：
[0118][0119]
0≤r
n
t≤(g
d,n-g
a,n
)
[0120]
其中为各控制区预期有功功率偏差量；为考虑调节备用共享后的省级电网控制区的区域控制偏差；n为控制区agc受控机组总个数；r
n
为控制区第n个agc受控机组的调节速率；t为执行时间延时；ω
r,n
为控制区第n个agc受控机组的调节状态标识；δv
d,i
为预测有功偏差变化率；g
d,n
为控制区第n个agc受控机组的目标出力；g
a,n
为控制区第n个agc受控机组的实际出力。
[0121]
以上考虑调节备用共享后的省级电网控制区的区域控制偏差采用如下方式计算ace：
[0122][0123]
式中，考虑备用共享后的ace；b
i
为设定的省级电网控制区的频率偏差系数；f
a
为电网实际频率；f
s
为电网计划频率，一般取50hz；p
a
为控制区对外联络线实际潮流总加；p
s
为控制区对外联络线总计划值；p
co,i
为本控制区叠加的虚拟联络线计划修正量。
[0124]
在该实施例中，可以利用基于实际运行数据的仿真系统，模拟不同电网频率偏差下的频率响应系数，设定多段式频率偏差系数，从多段式频率偏差系数选定省级电网控制区的频率偏差系数。仿真系统中具备水火电调速器、负荷、直流频率控制器等基本控制模型及其参数，在agc开环情况下，将负荷等比例增加，根据相应的电网频率偏差变化情况计算频率响应系数。
[0125]
具体实施例中，仿真系统中具备水火电调速器、负荷、直流频率控制器等基本控制模型及其参数，在agc开环情况下，将负荷按照1％的速率等比例增加，根据相应的电网频率偏差变化情况计算频率响应系数。依据正常运行状态、较小故障状态和较大故障状态下对应的频率响应系数，通过设定允许波动带宽进行分段，分别为0-0.05、0.05-0.07和0.07-0.1hz，分别选取各分段的频率偏差系数，设置在四川和重庆电网agc系统的ace计算中。
[0126]
本实施例基于电网运行数据的仿真系统，模拟不同电网频率偏差下的频率响应系数，设定多段式频率偏差系数；考虑电网内部机组响应情况，计算预期有功功率偏差量；在正常情况下，通过不同省级控制区之间正负调节备用的置换减少机组频繁调节；在较小故障情况下，通过同向调节备用的互济提升故障后的系统内机组动态响应性能；在较大故障情况下，省级电网控制区的控制模式转为全网调频模式，从而提高电网有功功率控制效率。
[0127]
实施例四，提供一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享系统，省级电网控制区预期有功功率偏差确定模块、调节备用共享量计算模块、备用共享安全校验模块和指令下发模块；
[0128]
所述省级电网控制区预期有功功率偏差确定模块，用于基于预先确定的省级电网控制区的区域控制偏差确定各省级电网控制区预期有功功率偏差；
[0129]
所述调节备用共享量计算模块，用于根据各省级电网控制区预期有功功率偏差确定不同运行工况下的调节备用共享量；
[0130]
所述备用共享安全校验模块，用于对确定的调节备用共享量进行校验；
[0131]
所述指令下发模块，用于将校验通过后的调节备用共享量分配至各省级电网控制区，以使得各省级电网控制区实现备用共享量调节。
[0132]
需要说明的是，本实施例各个模块实现各自功能的具体方法如以上实施例所述，
这里不赘述。
[0133]
实施例五、在以上实施例的基础上，本实施例提供了适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，本实施例实施过程示意图如图1所示，如图1所示上级部门(分部调度控制中心)根据省级电网控制区的情况来计算调节共享量，安全校验是否合理，然后分配(通过遥测转发)至各省级电网，省级电网接收到以后叠加在自己的ace上，然后再下发调节指令以控制电厂出力，以此将上级部门的备用共享控制实现。上级部门不负责下发调节指令，至分配备用共享量。本实施例的方法包括以下步骤：
[0134]
分部调度控制中心基于预先确定的省级电网控制区的区域控制偏差确定各省级电网控制区预期有功功率偏差；根据各省级电网控制区预期有功功率偏差确定不同运行工况下的调节备用共享量；对确定的调节备用共享量进行校验，将校验通过后的调节备用共享量分配至各省级电网控制区；
[0135]
该实施例中分部调度控制中心执行的具体步骤均与以上实施例中提供的方法相同，在此不再次说明。
[0136]
各省级电网控制区接收调节备用共享量并将接收到的调节备用共享量叠加在各省级电网控制区ace上并根据新的ace向调管电厂下发调节指令，实现各省级电网控制区备用共享量调节。
[0137]
在实施例五的基础上，需要根据预想控制时间或跟踪精度来判断机组调节状态以决定是否下发新调节指令。各省级电网控制区根据预想控制时间或跟踪精度来判断机组调节状态以决定是否下发新调节指令，预想控制时间根据人工设定或者电厂通过遥测上送的调节速率进行计算，计算方法如下：
[0138][0139]
式中，s
u
为预想控制时间；δp
r
为新调节指令增量；r
u
为机组速率。
[0140]
跟踪精度判定方法：
[0141]
1)如果要求机组向上调节：
[0142]
g
a,n
＞g
d,n-g
d
ꢀꢀ
(5)
[0143]
式中，g
d
为机组调节死区。
[0144]
2)如果要求机组向下调节：
[0145]
g
a,n
＜g
d,n
g
d
ꢀꢀ
(6)。
[0146]
根据各agc受控机组的预想控制时间或跟踪精度来判断机组调节状态以决定是否下发新调节指令，考虑了机组的响应周期和动作特性，避免短时间内频繁下发指令造成机组频繁增减发电功率，影响到机组的安全平稳运行。
[0147]
由于监控和数据采集(supervisory control and data acquisition，scada)系统中的天文钟频率比联络线数据刷新速度快，故障后下发正常调节指令可能加剧断面越限程度。因此，当频率越限后agc系统停止2个控制周期下发新指令，待断面控制功能生效。
[0148]
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
[0149]
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0150]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0151]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0152]
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，包括以下步骤：基于预先确定的电网控制区的区域控制偏差确定各电网控制区预期有功功率偏差；根据各电网控制区预期有功功率偏差确定各电网控制区不同运行工况下的调节备用共享量；将确定的调节备用共享量分配至各电网控制区，以使得各电网控制区实现备用共享量调节。2.根据权利要求1所述的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，各电网控制区预期有功功率偏差的计算方法公式如下：式中，为各电网控制区预期有功功率偏差量；e
ace,i
为电网控制区采用频率联络线功率偏差模式下的区域控制偏差；n为电网控制区agc受控机组总个数；r
n
为电网控制区第n个agc受控机组的调节速率；t为执行时间延时；ω
r,n
为电网控制区第n个agc受控机组的调节状态标识；δv
d,i
为预测有功偏差变化率；g
d,n
为电网控制区第n个agc受控机组的机组目标出力；g
a,n
为电网控制区第n个agc受控机组的实际出力。3.根据权利要求1所述的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，根据各电网控制区的调节备用情况确定各电网控制区预期有功功率偏差，计算方法公式如下：式中，为各电网控制区预期有功功率偏差量；为考虑调节备用共享后的电网控制区的区域控制偏差；n为电网控制区agc受控机组的总个数；r
n
为电网控制区第n个agc受控机组的调节速率；t为执行时间延时；ω
r,n
为电网控制区第n个agc受控机组的调节状态标识；δv
d,i
为预测有功偏差变化率；g
d,n
为电网控制区第n个agc受控机组的目标出力；g
a,n
为电网控制区第n个agc受控机组的实际出力。4.根据权利要求3所述的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，考虑调节备用共享后的电网控制区的区域控制偏差的计算公式如下：式中，b
i
为设定的电网控制区的频率偏差系数；f
a
为电网实际频率；f
s
为电网计划频率，p
a
为电网控制区对外联络线实际潮流总加；p
s
为电网控制区对外联络线总计划值；p
co,i
为本电网控制区叠加的虚拟联络线计划修正量；i为电网控制区编号。5.根据权利要求1所述的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，所述工况包括第一运行情况，所述第一运行情况为正常运行情况，在所述第一运行
情况下的调节备用共享量包括与频率偏差异号组的调节备用共享量和与频率偏差同号组的调节备用共享量，根据各电网控制区预期有功功率偏差确定与频率偏差异号组内的控制区调节备用共享量的公式如下：其中，p
co,w
为与频率偏差异号组内的控制区调节备用共享量；为与频率偏差异号组内的控制区的预期有功功率偏差量；计算与频率偏差同号组内的控制区调节备用共享量采用不平衡量等比例分配方式，公式如下：式中：p
co,v
为与频率偏差同号组内的控制区调节备用共享量；与频率偏差同号组内的控制区的预期有功功率偏差量；v和w分别为与频率偏差同、异号组内的控制区个数。6.根据权利要求1所述的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，所述工况包括第二运行情况，所述第二运行情况为故障发生后电网频率偏差在预设范围之内的运行情况，第二运行情况下，切换为备用爬坡速率比例再次分摊备用共享量，故障后与频率偏差同号组内的控制区备用共享修正量的公式如下：式中，p
′
co,v
为故障后与频率偏差同号组内的控制区备用共享修正量；r
v
为控制区等效爬坡速率，p
co,v
为与频率偏差同号组内的控制区调节备用共享量，v为与频率偏差同号组内的控制区个数。7.根据权利要求1所述的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，所述工况包括第三运行情况，第三运行情况为故障发生后电网频率偏差在预设范围之外的运行情况，电网控制区将电网控制区的区域控制偏差切换为定频率控制模式进行计算，各电网控制区直接恢复电网频率，不再参与调节备用共享优化分配。8.根据权利要求1所述的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，对确定的调节备用共享量进行校验，校验通过将确定的调节备用共享量分配至各电网控制区，校验的方法为判断调节备用共享量是否满足以下约束，：1)构成子断面的物理支路传输约束，表达式如下：
式中，l为跨省输送子断面包含物理支路条数，为第l条物理支路反向限额；f
l
为第l条物理支路实际潮流；f
max,l
为第l条物理支路正向限额；p
co,h
为任意电网控制区对外任意子断面h上的调节备用共享量；2)agc机组可调范围约束，表达式如下式：式中，n为电网控制区agc受控机组的总个数，α
nl
为机组n对联络线l的准稳态灵敏度，g
a,n
为机组实际出力；3)主要水电送出通道约束，表达式如下式所示：3)主要水电送出通道约束，表达式如下式所示：式中，n
r
为电网控制区内部选定的主要送出断面个数；α
nm
为机组n对断面m的准稳态灵敏度；k
ml
为断面m在联络线l上的功率传输分布因子；f
m
为断面m实际潮流；l
max,m
为断面m正向限额，g
max,n
为机组n的调节上限；g
min,n
为机组n的调节下限；l为联络线的总条数；m为电网控制区所含断面的总个数；4)不同联络线子断面间约束，表达式如下式式中：为子断面反向限额；k
he
为控制子断面h在其他子断面e上的功率传输分布因子；s
h
为断面实际潮流值；s
max,e
为断面正向限额；5)自身预留备用约束。9.一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享系统，其特征在于，包括：电网控制区预期有功功率偏差确定模块、调节备用共享量计算模块、备用共享安全校验模块和指令下发模块；所述电网控制区预期有功功率偏差确定模块，用于基于预先确定的电网控制区的区域控制偏差确定各电网控制区预期有功功率偏差；所述调节备用共享量计算模块，用于根据各电网控制区预期有功功率偏差确定各电网控制区不同运行工况下的调节备用共享量；所述备用共享安全校验模块，用于对确定的调节备用共享量进行校验；
所述指令下发模块，用于将校验通过后的调节备用共享量分配至各电网控制区，以使得各电网控制区实现备用共享量调节。10.一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，包括以下步骤：分部调度控制中心基于预先确定的电网控制区的区域控制偏差确定各电网控制区预期有功功率偏差；根据各电网控制区预期有功功率偏差确定不同运行工况下的调节备用共享量；将确定的调节备用共享量分配至各电网控制区；各电网控制区接收调节备用共享量并将接收到的调节备用共享量叠加在各电网控制区ace上并根据新的ace向调管电厂下发调节指令，实现各电网控制区备用共享量调节。11.根据权利要求10所述的一种适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法，其特征在于，各电网控制区根据预想控制时间或跟踪精度来判断机组调节状态以决定是否下发新调节指令，预想控制时间根据人工设定或者电厂通过遥测上送的调节速率进行计算，计算方法如下：式中，s
u
为预想控制时间；δp
r
为新调节指令增量；r
u
为机组速率；跟踪精度判定方法：1)如果要求机组向上调节：g
a,n
＞g
d,n-g
d
2)如果要求机组向下调节：g
a,n
＜g
d,n
g
d
式中，g
a,n
为机组实际出力，g
d,n
为机组目标出力，g
d
为机组调节死区；式中，p
h,max
为调节备用共享支援正向限额；为调节备用共享支援反向限额，p
co,h
为任意电网控制区对外任意子断面h上的调节备用共享量。
技术总结
本发明公开了适用于电网不同运行工况下的调节备用共享方法和系统，方法包括：基于预先确定的电网控制区的区域控制偏差确定各电网控制区预期有功功率偏差；根据各电网控制区预期有功功率偏差确定不同运行工况下的调节备用共享量；对确定的调节备用共享量进行校验；将校验通过后的调节备用共享量分配至各电网控制区，以使得各电网控制区实现备用共享量调节。本发明结合不同电网控制区调节备用情况，基于不同运行情况确定了调节备用共享量，解决目前调节备用共享方法偏重于故障后的分摊，并考虑到日常运行时不同电网运行工况下的调节特性的问题，进一步提高正常运行状态下控制平稳性，提升电网的安全稳定运行能力。提升电网的安全稳定运行能力。提升电网的安全稳定运行能力。


技术研发人员：谈超 滕贤亮 丁恰 李勇 常晓青 王民昆 杨可 曹荣章 卿泉 罗卫华 路轶 兰强 郭亮 何笠 张小白 涂孟夫
受保护的技术使用者：南瑞集团有限公司 国网电力科学研究院有限公司 国家电网有限公司 国网四川省电力公司电力科学研究院 国网四川省电力公司 国家电网公司西南分部
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2021/7/15