專利名稱：一種含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電具有間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了非常大的影響，在大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)前，需要對其并網(wǎng)后各種運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行仿真，發(fā)現(xiàn)潛在問題并提出解決方法，可有效防止大規(guī)模風(fēng)電接入對系 統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響?，F(xiàn)有國內(nèi)外電力系統(tǒng)仿真軟件雖已建立風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場模型，且可進(jìn)行風(fēng)電場接入電網(wǎng)影響分析，但分析手段多為潮流穩(wěn)態(tài)計(jì)算和毫秒級故障暫態(tài)計(jì)算，不能進(jìn)行含風(fēng)電的長時(shí)間過程動(dòng)態(tài)仿真，即未考慮基于調(diào)度計(jì)劃的電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制(二次調(diào)頻)仿真，無法模擬仿真風(fēng)電長時(shí)間波動(dòng)對電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率和區(qū)域控制誤差性能指標(biāo)的影響。因此，需要建立適應(yīng)長過程動(dòng)態(tài)仿真的風(fēng)電機(jī)組模型和常規(guī)發(fā)電機(jī)組模型等，建立電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)模型，綜合各類模型，基于調(diào)度計(jì)劃和機(jī)組運(yùn)行特性，考慮不同元件響應(yīng)時(shí)間的配合協(xié)調(diào)，進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真，分析風(fēng)電接入后對電力系的系統(tǒng)頻率控制的影響，以提出適應(yīng)風(fēng)電發(fā)展的電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，用于研究風(fēng)電接入對電網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)頻影響分析，仿真時(shí)間可以為秒級到小時(shí)級及以上，監(jiān)測變量包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線功率、發(fā)電機(jī)組出力和風(fēng)電場出力等，用于定量分析不同風(fēng)電出力情況下對電網(wǎng)頻率控制性能的影響，并給出自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)控制方法調(diào)整的合理建議，有利于提前預(yù)警大規(guī)模風(fēng)電接入后電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，所述仿真分析方法包括以下步驟步驟I :建立風(fēng)電接入的電網(wǎng)模型；步驟2 :建立仿真平臺(tái)外部接口模型；步驟3 :格式處理電網(wǎng)中隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)輸入至所述仿真平臺(tái)外部接口模型；步驟4 :設(shè)定仿真參數(shù)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真；步驟5 :建立控制性能指標(biāo)評價(jià)分析模型；步驟6 :保存并處理結(jié)果數(shù)據(jù)，得到控制性能指標(biāo)。所述步驟I中，電網(wǎng)模型包括電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)模型、電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型和各類元件模型。所述電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)模型包括總調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊、機(jī)組基本功率計(jì)算模塊、機(jī)組調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊、機(jī)組目標(biāo)功率計(jì)算模塊和機(jī)組目標(biāo)功率校驗(yàn)?zāi)K。所述總調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊計(jì)算區(qū)域控制誤差，控制區(qū)域包括死區(qū)、正?？刂茀^(qū)、次緊急區(qū)和緊急區(qū)；所述基本功率包括固定基本功率模式和浮動(dòng)基本功率模式；所述機(jī)組目標(biāo)功率校驗(yàn)?zāi)K對機(jī)組反向延時(shí)、控制信號死區(qū)、機(jī)組相應(yīng)控制命令、最大調(diào)節(jié)量和機(jī)組運(yùn)行限值進(jìn)行校驗(yàn)。所述元件模型包括風(fēng)電機(jī)組模型、常規(guī)發(fā)電機(jī)組模型和負(fù)荷模型等。所述風(fēng)電機(jī)組模型包括電氣控制模塊、機(jī)械模塊、出力模擬模塊、接收調(diào)度指令的有功功率控制模塊和無功功率控制模塊；所述常規(guī)發(fā)電機(jī)組模型包括自動(dòng)電壓控制模塊、調(diào)速器模塊、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模塊和自動(dòng)發(fā)電控制模塊。
所述步驟2中，仿真平臺(tái)外部接口模型實(shí)現(xiàn)仿真平臺(tái)與隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的連接，實(shí)現(xiàn)仿真平臺(tái)進(jìn)行長時(shí)間動(dòng)態(tài)仿真的數(shù)據(jù)源輸入。所述步驟3中，隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)包括常規(guī)發(fā)電機(jī)組計(jì)劃出力、負(fù)荷和風(fēng)電場出力。所述步驟4中，仿真參數(shù)包括仿真起始時(shí)間、終止時(shí)間和仿真步長。所述步驟5中，控制性能指標(biāo)評價(jià)分析模型用于評價(jià)不同風(fēng)電場出力情況下和不同調(diào)度模式下電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率和區(qū)域控制偏差。所述步驟6中，結(jié)果數(shù)據(jù)包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線功率、常規(guī)發(fā)電機(jī)組出 力和風(fēng)電場出力等；所述控制性能指標(biāo)包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率和常規(guī)發(fā)電機(jī)組有功功率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于I.用于研究風(fēng)電接入對電網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)頻影響分析，進(jìn)行特定時(shí)段內(nèi)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真，仿真時(shí)間可以為秒級到小時(shí)級及以上，監(jiān)測變量包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線功率、常規(guī)發(fā)電機(jī)組出力和風(fēng)電場出力等；2.用于定量分析不同風(fēng)電出力情況下對電網(wǎng)頻率控制性能的影響，并給出自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)控制方法調(diào)整的合理建議，有利于提前預(yù)警大規(guī)模風(fēng)電接入后電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；3.風(fēng)電機(jī)組模型建立時(shí)考慮了風(fēng)速變化、風(fēng)電機(jī)組地理位置和機(jī)型等，包括有有功功率控制模塊和無功功率控制模塊的風(fēng)電機(jī)組模型，可基于調(diào)度計(jì)劃，進(jìn)行自動(dòng)發(fā)電量控制動(dòng)作的過程模擬，可適應(yīng)于風(fēng)電接入對系統(tǒng)影響研究，也可用于其它涉及到長時(shí)間動(dòng)態(tài)仿真的工程研究；4.建立控制性能指標(biāo)評價(jià)分析模型用于評價(jià)不同風(fēng)電場出力情況下和不同調(diào)度模式下電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率控制或區(qū)域控制的誤差。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的包括自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的仿真結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)圖4是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)組基本功率計(jì)算模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I，一種含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，所述仿真分析方法包括以下步驟步驟I :建立風(fēng)電接入的電網(wǎng)模型；步驟2 :建立仿真平臺(tái)外部接口模型；步驟3 :格式處理電網(wǎng)中隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)輸入至所述仿真平臺(tái)外部接口模型；步驟4 :設(shè)定仿真參數(shù)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真； 步驟5 :建立控制性能指標(biāo)評價(jià)分析模型；步驟6 :保存并處理結(jié)果數(shù)據(jù)，得到控制性能指標(biāo)。所述步驟I中，電網(wǎng)模型包括電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)模型、電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型和各類元件模型。所述元件模型包括風(fēng)電機(jī)組模型、常規(guī)發(fā)電機(jī)組模型和負(fù)荷模型等。如圖2，所述風(fēng)電機(jī)組模型包括電氣控制模塊、機(jī)械模塊、出力模擬模塊、接收調(diào)度指令的有功功率控制模塊和無功功率控制模塊；所述常規(guī)發(fā)電機(jī)組模型包括自動(dòng)電壓控制模塊、調(diào)速器模塊、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模塊和自動(dòng)發(fā)電控制模塊。所述電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)模型包括總調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊、機(jī)組基本功率計(jì)算模塊、機(jī)組調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊、機(jī)組目標(biāo)功率計(jì)算模塊和機(jī)組目標(biāo)功率校驗(yàn)?zāi)K。所述總調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊計(jì)算區(qū)域控制的誤差，控制區(qū)域包括死區(qū)、正常控制區(qū)、次緊急區(qū)和緊急區(qū)。機(jī)組基本功率計(jì)算模塊通常具備8種基本功率模式，所述基本功率包括固定基本功率和浮動(dòng)基本功率。固定基本功率包括BASE、SCHE、YCBS、LDFC、TIEC，不隨電力系統(tǒng)總負(fù)荷的變化；浮動(dòng)基本功率包括AUTO、CECO, PROP,隨電力系統(tǒng)總負(fù)荷的變化而變化。根據(jù)機(jī)組的基本功率模式不同，可獲得機(jī)組的基本功率，如圖4所示AUTO機(jī)組的基本功率取當(dāng)前的實(shí)際出力，即對機(jī)組的基本功率不作要求；SCHE機(jī)組的基本功率由計(jì)劃曲線確定，可以由離線經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)算，也可以由有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)度員估計(jì)，利用機(jī)組計(jì)劃輸入功能或其他任何方式輸入到自動(dòng)發(fā)電控制數(shù)據(jù)庫中。如果數(shù)據(jù)庫中不存在有效的機(jī)組計(jì)劃，則以當(dāng)前機(jī)組的實(shí)際出力為基本功率。也可以直接給出全廠的基本功率計(jì)劃，程序自動(dòng)考慮當(dāng)時(shí)廠內(nèi)各機(jī)組的在線/離線、自動(dòng)發(fā)電控制投入/退出狀態(tài)、各機(jī)組的基本功率方式及機(jī)組的振動(dòng)區(qū)等，按容量將全廠的基本功率比例地分配到相關(guān)機(jī)組。如果同時(shí)有機(jī)組計(jì)劃和電廠計(jì)劃，以機(jī)組計(jì)劃優(yōu)先；YCBS機(jī)組的基本功率是指定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中某一遙測量，其它應(yīng)用程序指定的負(fù)荷分配結(jié)果，只要存放在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，同樣可以定義為機(jī)組的基本功率。例如上一級調(diào)度指定的計(jì)劃出力、電力市場安排的發(fā)電計(jì)劃等；BASE機(jī)組的基本功率為當(dāng)時(shí)的給定值，調(diào)度員可根據(jù)需要隨時(shí)輸入機(jī)組的基本功率。也可以直接輸入全廠的基本功率，程序自動(dòng)考慮當(dāng)時(shí)廠內(nèi)各機(jī)組的在線/離線自動(dòng)發(fā)電量控制投入/退出狀態(tài)、各機(jī)組的基本功率方式及機(jī)組的振動(dòng)區(qū)等，將全廠的基本功率的增量分配到相關(guān)機(jī)組；CECO機(jī)組的基本功率由在線經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)算，將經(jīng)濟(jì)調(diào)度的結(jié)果作為機(jī)組的基本功率。如果存在機(jī)組振動(dòng)區(qū)，將振動(dòng)區(qū)排除在經(jīng)濟(jì)調(diào)度范圍內(nèi)之外；PROP機(jī)組的基本功率按相同可調(diào)容量比例分配，類似與CECO模式，只是發(fā)電需求不是按等微增率比例，而是按等可調(diào)容量比例分配。如果落在機(jī)組振動(dòng)區(qū)內(nèi)，取最近的振動(dòng)區(qū)邊界。設(shè)置這種模式是為了使各機(jī)間同步增減負(fù)荷，以避免速度快的機(jī)組很快到達(dá)調(diào)節(jié)上下限而失去調(diào)節(jié)能力；LDFC機(jī)組的基本功率由超短期負(fù)荷預(yù)報(bào)確定，這類機(jī)組將承擔(dān)由超短期負(fù)荷預(yù)報(bào)所預(yù)計(jì)的負(fù)荷增量；
TIEC機(jī)組的基本功率由相關(guān)線路(或穩(wěn)定斷面)的傳輸功率確定。用來跟蹤指定斷面的傳輸功率，使之盡可能多送功率而又不超過指定的斷面極限。具體處理方法是將相應(yīng)的斷面限值與實(shí)際傳輸功率之差作為TIEC模式下機(jī)組應(yīng)承擔(dān)的總出力增量，再按機(jī)組上(下)可調(diào)容量比例將總出力增量分配給各TIEC模式的機(jī)組。每臺(tái)機(jī)組分配的出力增量與當(dāng)前實(shí)際出力之和作為TIEC模式下機(jī)組的基本功率。這僅實(shí)用于特定情況下的安全穩(wěn)定控制，即穩(wěn)定斷面對機(jī)組構(gòu)成割集。否則，自動(dòng)發(fā)電控制執(zhí)行實(shí)時(shí)安全約束調(diào)度的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)線路(或穩(wěn)定斷面)越限的預(yù)防與校正控制；機(jī)組調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊中，區(qū)域總調(diào)節(jié)功率是面向各電廠控制器(PLC)分配的，從而可以讓不同的電廠控制器(PLC)承擔(dān)不同的調(diào)節(jié)作用。自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)將電廠控制器(PLC)承擔(dān)調(diào)節(jié)功率模式分為以下幾種0 (Off-regulated,無調(diào)節(jié)模式)電廠控制器(PLC)在任何情況下都不承擔(dān)調(diào)節(jié)功率；R(Regulated，調(diào)節(jié)模式)電廠控制器(PLC)在任何需要的情況下，無條件承擔(dān)調(diào)節(jié)功率；A(Assistant，輔助調(diào)節(jié)模式)當(dāng)控制區(qū)域處于次緊急調(diào)節(jié)區(qū)域或緊急調(diào)節(jié)區(qū)域時(shí)，電廠控制器(PLC)才承擔(dān)調(diào)節(jié)功率；E(EmergenCy，緊急調(diào)節(jié)模式)當(dāng)控制區(qū)域處于緊急調(diào)節(jié)區(qū)域時(shí)，電廠控制器(PLC)才承擔(dān)調(diào)節(jié)功率。所有參與自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)控制的機(jī)組，必須至少有一臺(tái)機(jī)組的調(diào)節(jié)功率模式設(shè)置為R，否則在自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)正常調(diào)節(jié)區(qū)域?qū)o機(jī)組承擔(dān)區(qū)域控制偏差調(diào)節(jié)分量，自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)將給出報(bào)警；確定承擔(dān)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)功率的機(jī)組后，根據(jù)分配因子將總調(diào)節(jié)功率分配至每個(gè)機(jī)組，即可得到機(jī)組的調(diào)節(jié)功率。機(jī)組目標(biāo)功率計(jì)算模塊中，自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)控制的目標(biāo)是電廠控制器(PLC)，一般來說，第i臺(tái)電廠控制器(PLC)的目標(biāo)出力PDi (也稱期望發(fā)電)是基本功率PBi與調(diào)節(jié)功率 PRi 之和=PDi=PB^PRi0在不同的自動(dòng)發(fā)電控制區(qū)域?qū)⒂胁煌淖詣?dòng)發(fā)電控制方式死區(qū)(DEADBAND)置區(qū)域總調(diào)節(jié)功率PR為零，即分配給所有PLC的調(diào)節(jié)功率為零。但由于基本功率PBi的作用，仍有可能向電廠控制器(PLC)下發(fā)控制命令；正常調(diào)節(jié)區(qū)(NORMAL)根據(jù)電廠控制器(PLC)的控制方式、基本功率承擔(dān)方式及調(diào)節(jié)功率承擔(dān)方式，計(jì)算電廠控制器(PLC)的功率設(shè)定值及控制信號，電廠控制器(PLC)的控制目標(biāo)按公式I3Di=PBJPRi計(jì)算。此時(shí)，不考慮區(qū)域總調(diào)節(jié)功率PR的方向，直接將電廠控制器(PLC)的控制命令下發(fā)到電廠；次緊急調(diào)節(jié)區(qū)(ASSISTANT EMERGENCY)類似于正常調(diào)節(jié)區(qū)，但如果此時(shí)機(jī)組的控制目標(biāo)I3Di=PBJPRi不利于使系統(tǒng)總調(diào)節(jié)功率PR向減小的方向變化，控制命令暫不下發(fā)，稱之為調(diào)節(jié)功率的允許測試。自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)計(jì)算出的電廠控制器(PLC)功率增量(電廠控制器(PLC)的功率設(shè)定值與當(dāng)前實(shí)發(fā)功率之差)可能有正有負(fù)，在該調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)，只允許功率增量與區(qū)域總調(diào)節(jié)功率P R同號(其作用使PR幅值減小)的電廠控制器(PLC)改變其所控制的機(jī)組出力，其它電廠控制器(PLC)的出力維持不變；緊急調(diào)節(jié)區(qū)(EMERGENCY)此時(shí)系統(tǒng)情況非常緊急，加速AGC機(jī)組的調(diào)整是AGC面臨的最迫切的任務(wù)，要充分利用現(xiàn)有的AGC資源，快速減少區(qū)域總調(diào)節(jié)功率。這一情況下的AGC控制策略稱之為緊急控制策略。在緊急控制策略下，所有AGC機(jī)組，不考慮機(jī)組經(jīng)濟(jì)性出力分配原則，只要能夠承擔(dān)調(diào)節(jié)功率，即調(diào)節(jié)功率模式不為“0”，都以當(dāng)前實(shí)際出力為基 本功率，并按實(shí)際響應(yīng)速度的比例承擔(dān)區(qū)域總調(diào)節(jié)功率。機(jī)組目標(biāo)功率校驗(yàn)?zāi)K中，在發(fā)出控制命令之前，要進(jìn)行一系列校驗(yàn)，以保證機(jī)組運(yùn)行的安全性機(jī)組反向延時(shí)校驗(yàn)機(jī)組在響應(yīng)了某一控制命令后，必須經(jīng)過一個(gè)指定的時(shí)間延時(shí)(可以為零)后，方能發(fā)出反向控制命令，否則該反向控制命令將被抑制，即暫時(shí)不下發(fā)。在緊急調(diào)節(jié)區(qū)，可以根據(jù)要求，忽略該項(xiàng)測試；控制信號死區(qū)校驗(yàn)當(dāng)控制信號小于指定死區(qū)時(shí)，控制信號被抑制，即暫時(shí)不下發(fā)，未承擔(dān)的調(diào)節(jié)量分配到其它機(jī)組；機(jī)組響應(yīng)控制命令校驗(yàn)判斷機(jī)組是否已響應(yīng)上次的控制命令，如果機(jī)組未響應(yīng)上次的控制命令，本次控制命令暫不下發(fā)，其調(diào)節(jié)量也不分配到其它機(jī)組；如果機(jī)組已響應(yīng)上次的控制命令，則將本次的控制命令立即下發(fā)，但應(yīng)接受下一校驗(yàn)；最大調(diào)節(jié)量校驗(yàn)如果控制命令對應(yīng)的調(diào)節(jié)增量大于給定的限制在最大調(diào)節(jié)量上，未承擔(dān)的調(diào)節(jié)量分配到其它機(jī)組；機(jī)組運(yùn)行限值校驗(yàn)將控制信號限制在機(jī)組可調(diào)容量限值上，未承擔(dān)的調(diào)節(jié)量分配到其它機(jī)組；調(diào)節(jié)功率允許測試當(dāng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)處于次緊急調(diào)節(jié)區(qū)域時(shí)，所有對減小區(qū)域總調(diào)節(jié)功率PR不利的控制信號將被抑制；控制命令震蕩測試固定基本功率(包括BASE、SCHE、YCBS、LDFC、TIEC)的電廠控制器(PLC)在承擔(dān)調(diào)節(jié)功率時(shí)，會(huì)造成控制命令震蕩，需要抑制某些控制信號，其原則是跨過一個(gè)控制區(qū)才允許反PR調(diào)節(jié)。所述步驟2中，仿真平臺(tái)外部接口模型實(shí)現(xiàn)仿真平臺(tái)與隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的連接，實(shí)現(xiàn)仿真平臺(tái)進(jìn)行長時(shí)間動(dòng)態(tài)仿真的數(shù)據(jù)源輸入。所述步驟3中，隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)包括常規(guī)發(fā)電機(jī)組計(jì)劃出力、負(fù)荷和風(fēng)電場出力等。所述步驟4中，仿真參數(shù)包括仿真起始時(shí)間、終止時(shí)間和仿真步長。所述步驟5中，控制性能指標(biāo)評價(jià)分析模型用于評價(jià)不同風(fēng)電機(jī)組出力情況下和不同調(diào)度模式下電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率和區(qū)域控制偏差。所述步驟6中，結(jié)果數(shù)據(jù)包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線功率、發(fā)電機(jī)組出力和風(fēng)電場出力；所述控制性能指標(biāo)包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率控制性能和發(fā)電機(jī)組有功功率控制性能。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的 權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述仿真分析方法包括以下步驟 步驟I:建立風(fēng)電接入的電網(wǎng)模型； 步驟2 :建立仿真平臺(tái)外部接口模型； 步驟3 :格式處理電網(wǎng)中隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)輸入至所述仿真平臺(tái)外部接口模型； 步驟4 :設(shè)定仿真參數(shù)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真； 步驟5 :建立控制性能指標(biāo)評價(jià)分析模型； 步驟6 :保存并處理結(jié)果數(shù)據(jù)，得到控制性能指標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述步驟I中，電網(wǎng)模型包括電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)模型、電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型和元件模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)模型包括總調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊、機(jī)組基本功率計(jì)算模塊、機(jī)組調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊、機(jī)組目標(biāo)功率計(jì)算模塊和機(jī)組目標(biāo)功率校驗(yàn)?zāi)K。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述總調(diào)節(jié)功率計(jì)算模塊計(jì)算區(qū)域控制誤差，控制區(qū)域包括死區(qū)、正常控制區(qū)、次緊急區(qū)和緊急區(qū)；所述基本功率包括固定基本功率模式和浮動(dòng)基本功率模式；所述機(jī)組目標(biāo)功率校驗(yàn)?zāi)K對機(jī)組反向延時(shí)、控制信號死區(qū)、機(jī)組相應(yīng)控制命令、最大調(diào)節(jié)量和機(jī)組運(yùn)行限值進(jìn)行校驗(yàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述元件模型包括風(fēng)電機(jī)組模型、常規(guī)發(fā)電機(jī)組模型和負(fù)荷模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述風(fēng)電機(jī)組模型包括電氣控制模塊、機(jī)械模塊、出力模擬模塊、接收調(diào)度指令的有功功率控制模塊和無功功率控制模塊；所述常規(guī)發(fā)電機(jī)組模型包括自動(dòng)電壓控制模塊、調(diào)速器模塊、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模塊和自動(dòng)發(fā)電控制模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述步驟2中，仿真平臺(tái)外部接口模型實(shí)現(xiàn)仿真平臺(tái)與隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的連接，實(shí)現(xiàn)仿真平臺(tái)進(jìn)行長時(shí)間動(dòng)態(tài)仿真的數(shù)據(jù)源輸入。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述步驟3中，隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)包括常規(guī)發(fā)電機(jī)組計(jì)劃出力、負(fù)荷和風(fēng)電場出力。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述步驟4中，仿真參數(shù)包括仿真起始時(shí)間、終止時(shí)間和仿真步長。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述步驟5中，控制性能指標(biāo)評價(jià)分析模型用于評價(jià)不同風(fēng)電出力情況下和不同調(diào)度模式下電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率以及區(qū)域控制偏差。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，其特征在于所述步驟6中，結(jié)果數(shù)據(jù)包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線功率、常規(guī)發(fā)電機(jī)組出力和風(fēng)電場出力；所述控制性能指標(biāo)包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率和常規(guī)發(fā)電機(jī)組有功功率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含風(fēng)電的電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制仿真分析方法，包括以下步驟建立風(fēng)電接入的電網(wǎng)模型；建立仿真平臺(tái)外部接口模型；格式處理電網(wǎng)中隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)輸入至所述仿真平臺(tái)外部接口模型；設(shè)定仿真參數(shù)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真；建立控制性能指標(biāo)評價(jià)分析模型；保存并處理結(jié)果數(shù)據(jù)，得到控制性能指標(biāo)。本發(fā)明用于研究風(fēng)電接入對電網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)頻影響分析，仿真時(shí)間可以為秒級到小時(shí)級及以上，監(jiān)測變量包括電力系統(tǒng)的系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線功率、常規(guī)發(fā)電機(jī)組出力和風(fēng)電場出力等，用于定量分析不同風(fēng)電出力情況下對電網(wǎng)頻率控制性能的影響，并給出自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)控制方法調(diào)整的合理建議，有利于提前預(yù)警大規(guī)模風(fēng)電接入后電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號H02J3/38GK102751737SQ201210148589
公開日2012年10月24日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者付敏, 劉德偉, 劉純, 李丹, 李鵬, 查浩, 柴海棣, 江長明, 許曉艷, 馬爍, 黃越輝 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 華北電網(wǎng)有限公司