基于優(yōu)化理論的互聯電網CPS標準下的AGC控制策略研究.pdf

1、電力系統自動發(fā)電控制(AGC)是現代大區(qū)域互聯電網穩(wěn)定頻率的重要手段之一，其調節(jié)能力、性能和策略的優(yōu)劣直接影響現代大電網的電能質量和安全。幾十年來，控制領域的許多理論都已經用于電力系統AGC的研究，取得了許多有價值成果，例如，基于PID調節(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%的水火電力系統中，如何在滿足互聯電網CPS考核標準的同時，進行最優(yōu)AGC控制，則是近幾年出現的新的熱點課題。
　　 本文基于最

2、新的互補最優(yōu)化理論，探討互聯電網CPS標準下，AGC控制策略的影響因素和解決方法，提出互聯電網滿足CPS標準的最優(yōu)AGC控制數學模型、定解條件并導出求解的算法，實現滿足CPS考核標準的最優(yōu)AGC控制參數的定量分析和實時計算，進而實現在線控制；同時還提出了互聯電網滿足CPS標準的AGC最小調節(jié)容量的數學模型、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%的水火電力系統的水能利用率，降低

3、發(fā)電成本，實現AGC機組的水火聯調，提高電網的安全經濟運行水平，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)化理論的互聯電網滿足CPS標準下的AGC控制策略的數學模型。該模型綜合考慮了電力系統的安全性和經濟性、CPS考核標準、機組的調節(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AGC機組的控制水平，提高水能利用率，降低發(fā)電成本，實現精細化管理，提高電網的安全、經濟運行水平。
　　 2)綜合考慮了電力系統的安全性和經濟性、CPS考核標準、機組的調節(jié)特性等多方面條件約束，提出了滿足互聯電網CPS標準下的AGC最小調節(jié)速率的數學優(yōu)化模型，以確定了在各種負荷條件下AGC機組最小調節(jié)速率，為調度人員合理安排AGC機組、優(yōu)化購電結構、應對緊急情況，提供理論依據和計算工具。

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