專利名稱：發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于控制理論的發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)，是一種可以在線測(cè)定參與自動(dòng)發(fā)電控制的發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)性能的方法，并能提供考核查詢功能。
背景技術(shù)：
自動(dòng)發(fā)電控制技術(shù)AGC(Automatic Generation Control)是電力系統(tǒng)發(fā)電與負(fù)荷實(shí)時(shí)平衡，保證電力系統(tǒng)頻率質(zhì)量和安全運(yùn)行的重要技術(shù)手段。根據(jù)國(guó)家電監(jiān)會(huì)的要求并網(wǎng)發(fā)電廠單機(jī)20萬(wàn)千瓦及以上火電機(jī)組和單機(jī)4萬(wàn)千瓦及以上非徑流式水電機(jī)組應(yīng)具備 AGC功能，對(duì)并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組提供AGC服務(wù)的考核內(nèi)容主要包括AGC機(jī)組的投運(yùn)率、調(diào)節(jié)容量、 調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度和響應(yīng)時(shí)間。目前，對(duì)于控制區(qū)域的性能評(píng)測(cè)已經(jīng)有很成熟的技術(shù)，北美電力可靠性協(xié)會(huì)提出的CPS1/CPS2評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和A1/A2評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；而目前還沒有針對(duì)單個(gè)AGC機(jī)組調(diào)節(jié)性能全面實(shí)時(shí)的測(cè)定系統(tǒng)?，F(xiàn)有評(píng)價(jià)單臺(tái)機(jī)組調(diào)節(jié)性能是采用一種總的性能指標(biāo)一般采用控制區(qū)總的發(fā)電功率與計(jì)劃功率之差和頻率偏差的相關(guān)系數(shù)，作為控制區(qū)自動(dòng)發(fā)電控制的性能指標(biāo)，并以系統(tǒng)頻率偏差的均方根構(gòu)成控制區(qū)AGC的總?cè)蝿?wù)。根據(jù)AGC中每個(gè)機(jī)組的分配系數(shù)分解總?cè)蝿?wù)，構(gòu)成了單臺(tái)機(jī)組的考核標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于分配系數(shù)的不確定性，造成了測(cè)評(píng)的結(jié)果不準(zhǔn)確，同時(shí)也不能定量的給出AGC機(jī)組的投運(yùn)率、調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度和響應(yīng)時(shí)間等具體的性能指標(biāo)。在專利“大電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電廠自動(dòng)發(fā)電控制效果評(píng)價(jià)優(yōu)化方法，申請(qǐng)?zhí)?201010242419. X”中也只給出了 AGC機(jī)組的實(shí)際調(diào)節(jié)速率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中評(píng)價(jià)單臺(tái)機(jī)組調(diào)節(jié)性能不準(zhǔn)確全面的問題，而提供了一種基于控制理論的發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)。本發(fā)明是一種全面實(shí)用的測(cè)定方法，該方法不僅能定量的測(cè)定出AGC機(jī)組的調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度和響應(yīng)時(shí)間等具體的性能指標(biāo)，而且能方便統(tǒng)計(jì)出AGC機(jī)組的投運(yùn)率、調(diào)節(jié)容量、各時(shí)間段的調(diào)節(jié)速率、 調(diào)節(jié)精度和響應(yīng)時(shí)間。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)包括以下步驟(1)利用SCADA系統(tǒng)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；(2)對(duì)單臺(tái)或多臺(tái)AGC機(jī)組的調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)精度、調(diào)節(jié)容量等指標(biāo)進(jìn)行在線測(cè)評(píng)，得到機(jī)組的實(shí)際性能指標(biāo)；統(tǒng)計(jì)計(jì)算出AGC機(jī)組的投運(yùn)率，結(jié)果保存在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)oracle中；(3)開發(fā)查詢系統(tǒng)，可以靈活方便的查詢?nèi)?、月的AGC機(jī)組的調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)時(shí)間、 調(diào)節(jié)精度、調(diào)節(jié)容量和投運(yùn)率，方便電網(wǎng)調(diào)度中心對(duì)機(jī)組進(jìn)行考核。
所述的發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)的具體指標(biāo)如下(1)實(shí)時(shí)測(cè)定的對(duì)象全網(wǎng)以投入AGC狀態(tài)的機(jī)組；(2)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源AGC機(jī)組的實(shí)時(shí)有功功率；AGC機(jī)組的控制上、下限值；AGC機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)投退信號(hào)；AGC機(jī)組的主站投退信號(hào)；AGC機(jī)組的步長(zhǎng)、死區(qū)范圍；(3)測(cè)試方法①計(jì)算響應(yīng)時(shí)間Tx響應(yīng)時(shí)間為指令發(fā)出時(shí)刻與機(jī)組開始調(diào)節(jié)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，如

圖1所示，圖1 是理想情況下計(jì)算響應(yīng)時(shí)間；t0為指令發(fā)出的時(shí)間，、為當(dāng)出現(xiàn)功率值按照指令開始變化的時(shí)刻，所以響應(yīng)時(shí)間為 Tx = Vt1 ；ti; t2，t3，t4，t5所對(duì)應(yīng)的功率值都從AGC數(shù)據(jù)表中獲取，因?yàn)锳GC數(shù)據(jù)表的采集周期為10s，實(shí)時(shí)庫(kù)采集的周期為2s，從AGC數(shù)據(jù)表中獲取當(dāng)前功率值可以過(guò)濾掉很多波動(dòng)， 從而減少計(jì)算響應(yīng)時(shí)間的偏差；利用積分計(jì)算一條指令的調(diào)整電量『=f |ΔΡμ，其中W為所求的調(diào)整電量，tl
為調(diào)整指令發(fā)出時(shí)間，&為調(diào)整指令結(jié)束時(shí)間，ΔΡ為實(shí)際功率與初始功率的差值，dt取10 秒；在AGC機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定系統(tǒng)的界面中，右側(cè)是所選機(jī)組的基本信息和測(cè)試結(jié)果；其中基本信息包括機(jī)組名稱、機(jī)組投入AGC的方式，機(jī)組的控制上下限值；測(cè)試結(jié)果包括單次測(cè)試開始的時(shí)刻、結(jié)束時(shí)刻、開始時(shí)的功率、結(jié)束時(shí)的功率、響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)精度和調(diào)節(jié)速率；左側(cè)是測(cè)試結(jié)果的可視化展示；響應(yīng)的標(biāo)志固定時(shí)間段內(nèi)連續(xù)兩次出現(xiàn)實(shí)際功率值都大于指令開始時(shí)刻的初始功率值；將離指令開始時(shí)刻最近的點(diǎn)來(lái)作為響應(yīng)的時(shí)刻點(diǎn)；②計(jì)算調(diào)節(jié)速率調(diào)節(jié)速率ν = ，其中Δ ρ為結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率值減去指令發(fā)出時(shí)刻對(duì)應(yīng)的功率值的差，即為Δρ = Pn-P1，其中P1為指令發(fā)出時(shí)刻對(duì)應(yīng)的功率值，&指令結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率值；At為開始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間之間的差Τη，再將響應(yīng)時(shí)間減去所得的時(shí)間值， 即為At = Tn-Tx (Tx 為響應(yīng)時(shí)間)③計(jì)算調(diào)節(jié)精度一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)所對(duì)應(yīng)的功率值與設(shè)定值之差，再除以設(shè)定值，即得出調(diào)節(jié)精度，r = (Pn-P1)/P1 %，其中r為調(diào)節(jié)精度，P1為指令值，Pn為指令結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率值。④AGC調(diào)節(jié)容量AGC調(diào)整電量為機(jī)組根據(jù)AGC調(diào)度指令要求增發(fā)、減發(fā)電量絕對(duì)值之和；
利用積分計(jì)算一條指令的調(diào)整電量
權(quán)利要求
1.發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)，其特征是它包括以下步驟(1)利用SCADA系統(tǒng)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；(2)對(duì)單臺(tái)或多臺(tái)AGC機(jī)組的調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)精度、調(diào)節(jié)容量等指標(biāo)進(jìn)行在線測(cè)評(píng)，得到機(jī)組的實(shí)際性能指標(biāo)；統(tǒng)計(jì)計(jì)算出AGC機(jī)組的投運(yùn)率，結(jié)果保存在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) oracle 中；(3)開發(fā)查詢系統(tǒng)，可以靈活方便的查詢?nèi)铡⒃碌腁GC機(jī)組的調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)精度、調(diào)節(jié)容量和投運(yùn)率，方便電網(wǎng)調(diào)度中心對(duì)機(jī)組進(jìn)行考核。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)，其特征是發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)的具體指標(biāo)如下(1)實(shí)時(shí)測(cè)定的對(duì)象全網(wǎng)以投入AGC狀態(tài)的機(jī)組；(2)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源AGC機(jī)組的實(shí)時(shí)有功功率； AGC機(jī)組的控制上、下限值； AGC機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)投退信號(hào)； AGC機(jī)組的主站投退信號(hào)； AGC機(jī)組的步長(zhǎng)、死區(qū)范圍；(3)測(cè)試方法①計(jì)算響應(yīng)時(shí)間Tx響應(yīng)時(shí)間為指令發(fā)出時(shí)刻與機(jī)組開始調(diào)節(jié)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，如圖1所示，圖1是理想情況下計(jì)算響應(yīng)時(shí)間；、為指令發(fā)出的時(shí)間，、為當(dāng)出現(xiàn)功率值按照指令開始變化的時(shí)刻，所以響應(yīng)時(shí)間為 T = t -t ·丄 χlO lI ，t1 t2，t3，t4，t5所對(duì)應(yīng)的功率值都從AGC數(shù)據(jù)表中獲取，因?yàn)锳GC數(shù)據(jù)表的采集周期為10s，實(shí)時(shí)庫(kù)采集的周期為2s，從AGC數(shù)據(jù)表中獲取當(dāng)前功率值可以過(guò)濾掉很多波動(dòng)，從而減少計(jì)算響應(yīng)時(shí)間的偏差；利用積分計(jì)算一條指令的調(diào)整電量『=f ，其中W為所求的調(diào)整電量，tl為調(diào)整指令發(fā)出時(shí)間，&為調(diào)整指令結(jié)束時(shí)間，ΔΡ為實(shí)際功率與初始功率的差值，dt取10秒； 在AGC機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定系統(tǒng)的界面中，右側(cè)是所選機(jī)組的基本信息和測(cè)試結(jié)果；其中基本信息包括機(jī)組名稱、機(jī)組投入AGC的方式，機(jī)組的控制上下限值；測(cè)試結(jié)果包括單次測(cè)試開始的時(shí)刻、結(jié)束時(shí)刻、開始時(shí)的功率、結(jié)束時(shí)的功率、響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)精度和調(diào)節(jié)速率；左側(cè)是測(cè)試結(jié)果的可視化展示；響應(yīng)的標(biāo)志固定時(shí)間段內(nèi)連續(xù)兩次出現(xiàn)實(shí)際功率值都大于指令開始時(shí)刻的初始功率值；將離指令開始時(shí)刻最近的點(diǎn)來(lái)作為響應(yīng)的時(shí)刻點(diǎn)；②計(jì)算調(diào)節(jié)速率調(diào)節(jié)速率ν = ，其中Δρ為結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率值減去指令發(fā)出時(shí)刻對(duì)應(yīng)的功率值的差，即為Δρ = Pn-P1，其中P1為指令發(fā)出時(shí)刻對(duì)應(yīng)的功率值，Pn指令結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率值；At為開始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間之間的差Τη，再將響應(yīng)時(shí)間減去所得的時(shí)間值，即為At = Tn-TX(TX為響應(yīng)時(shí)間)③計(jì)算調(diào)節(jié)精度一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)所對(duì)應(yīng)的功率值與設(shè)定值之差，再除以設(shè)定值，即得出調(diào)節(jié)精度， r = (Pn-P1)/P1 %，其中r為調(diào)節(jié)精度，P1為指令值，Pn為指令結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)的實(shí)際功率值。④AGC調(diào)節(jié)容量AGC調(diào)整電量為機(jī)組根據(jù)AGC調(diào)度指令要求增發(fā)、減發(fā)電量絕對(duì)值之和； 利用積分計(jì)算一條指令的調(diào)整電量
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)，其特征是所述的發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)的考核查詢方法如下(1)考核依據(jù)采用直吹式制粉系統(tǒng)的火電機(jī)組AGC調(diào)節(jié)速率不小于每分鐘1.0%機(jī)組額定有功功率，響應(yīng)時(shí)間不大于60s ；采用中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的火電機(jī)組AGC調(diào)節(jié)速率不小于每分鐘2% 機(jī)組額定有功功率，響應(yīng)時(shí)間不大于40s ；采用直吹式制粉系統(tǒng)、中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的火電機(jī)組AGC調(diào)節(jié)精度均為士 3% ；(2)考核查詢內(nèi)容①調(diào)節(jié)速率；②響應(yīng)時(shí)間；③調(diào)節(jié)精度；④調(diào)節(jié)容量；⑤AGC機(jī)組的投運(yùn)率；(3)查詢方案①AGC基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表按年月日小時(shí)分查詢，選擇起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，可按控制器查詢，可組合查詢；首次打開頁(yè)面顯示當(dāng)前1分鐘的數(shù)據(jù)，IOs刷新一次；②AGC考核日表刷新周期1分鐘，初次調(diào)用顯示當(dāng)日數(shù)據(jù)，可按年月日查詢，選擇起始和結(jié)束年月日； 可按控制器查詢，可組合查詢；③AGC考核月表刷新周期1分鐘，初次調(diào)用顯示當(dāng)月數(shù)據(jù)，可按年月查詢，選擇起始和結(jié)束年月；可按控制器查詢，可組合查詢。
全文摘要
本發(fā)明屬于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于控制理論的發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能實(shí)時(shí)測(cè)定與考核查詢系統(tǒng)，是一種可以在線測(cè)定參與自動(dòng)發(fā)電控制的發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)性能的方法，并能提供考核查詢功能。本發(fā)明可以在線實(shí)時(shí)測(cè)定各個(gè)AGC機(jī)組的調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度和響應(yīng)時(shí)間等參數(shù)。將實(shí)際參數(shù)重新寫入AGC機(jī)組參數(shù)表，有助于對(duì)AGC機(jī)組的控制，減少對(duì)發(fā)電機(jī)組的頻繁調(diào)節(jié)，減低發(fā)電機(jī)組的損耗，同時(shí)提高區(qū)域CPS指標(biāo)，穩(wěn)定電網(wǎng)頻率，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定水平，也為AGC機(jī)組考核提供可信的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102290825SQ20111022443
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者叢培賢, 馮松起, 劉淼, 卓俊峰, 施毅斌, 羅衛(wèi)華, 葛維春, 趙慶杞, 郭春雨, 金世軍, 閆春生 申請(qǐng)人:遼寧省電力有限公司