基于優(yōu)化理論的互聯(lián)電網(wǎng)CPS標準下的AGC控制策略研究.pdf

1、電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制(AGC)是現(xiàn)代大區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定頻率的重要手段之一，其調(diào)節(jié)能力、性能和策略的優(yōu)劣直接影響現(xiàn)代大電網(wǎng)的電能質(zhì)量和安全。幾十年來，控制領(lǐng)域的許多理論都已經(jīng)用于電力系統(tǒng)AGC的研究，取得了許多有價值成果，例如，基于PID調(diào)節(jié)的AGC控制等等。然而，電力市場環(huán)境下，尤其是在水電比重高達50%的水火電力系統(tǒng)中，如何在滿足互聯(lián)電網(wǎng)CPS考核標準的同時，進行最優(yōu)AGC控制，則是近幾年出現(xiàn)的新的熱點課題。
　　 本文基于最

2、新的互補最優(yōu)化理論，探討互聯(lián)電網(wǎng)CPS標準下，AGC控制策略的影響因素和解決方法，提出互聯(lián)電網(wǎng)滿足CPS標準的最優(yōu)AGC控制數(shù)學模型、定解條件并導出求解的算法，實現(xiàn)滿足CPS考核標準的最優(yōu)AGC控制參數(shù)的定量分析和實時計算，進而實現(xiàn)在線控制；同時還提出了互聯(lián)電網(wǎng)滿足CPS標準的AGC最小調(diào)節(jié)容量的數(shù)學模型、定解條件并導出求解的算法。這些研究對提高AGC機組的控制水平，特別是提高像廣西這樣水電比重高達50%的水火電力系統(tǒng)的水能利用率，降低

3、發(fā)電成本，實現(xiàn)AGC機組的水火聯(lián)調(diào)，提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平，具有重要的理論和實用價值。另一方面，也為利用互補最優(yōu)化理論，解決控制領(lǐng)域的問題提供一種有益的新嘗試。主要研究成果如下：
　　 1)通過詳細分析現(xiàn)行AGC控制策略的運行情況和存在問題，提出了基于最優(yōu)化理論的互聯(lián)電網(wǎng)滿足CPS標準下的AGC控制策略的數(shù)學模型。該模型綜合考慮了電力系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性、CPS考核標準、機組的調(diào)節(jié)特性等多方面條件約束，求出在各種負荷情況下A

4、GC最優(yōu)控制運行方式。提高了對電網(wǎng)AGC機組的控制水平，提高水能利用率，降低發(fā)電成本，實現(xiàn)精細化管理，提高電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行水平。
　　 2)綜合考慮了電力系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性、CPS考核標準、機組的調(diào)節(jié)特性等多方面條件約束，提出了滿足互聯(lián)電網(wǎng)CPS標準下的AGC最小調(diào)節(jié)速率的數(shù)學優(yōu)化模型，以確定了在各種負荷條件下AGC機組最小調(diào)節(jié)速率，為調(diào)度人員合理安排AGC機組、優(yōu)化購電結(jié)構(gòu)、應對緊急情況，提供理論依據(jù)和計算工具。

5、　　 3)將優(yōu)化問題的最新研究進展--互補理論應用其中，將離散問題轉(zhuǎn)化成互補約束條件，使所提的兩個大型多約束混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題轉(zhuǎn)換為常規(guī)的非線性規(guī)劃問題，確定解算條件，應用現(xiàn)代內(nèi)點算法進行求解，使之能應用于在線控制。
　　 4)在最優(yōu)AGC控制策略計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，定量分析確定原有AGC控制策略中各個分量增益系數(shù)的取值，該取值兼顧了最優(yōu)運行的結(jié)果和現(xiàn)有運行系統(tǒng)的特點，可以迅速投入到生產(chǎn)實踐當中產(chǎn)生一定的效益。仿真表明，取較