一种水电机组AGC功率调节速率优化方法及系统与流程

本发明涉及水电机组agc(自动发电控制)控制，具体涉及一种水电机组agc功率调节速率优化方法及系统。

背景技术：

1、自动发电控制(agc)是电网调度的基础功能，能够实现自动维持电网频率和控制互联电网交换功率的功能。2021年美国得州2·15停电事故，得州电网基本独立于美国东部地区，其外部联络线可提供的容量仅占电网峰荷69150mw的1.8％，当电网出线异常时，无法利用agc通过联络线获取有效的负荷。国内电网agc功能已运行多年，为区域电网的发电功率及联络线交换功率实时控制发挥了重要作用。目前各电厂参与agc调节方式主要有两种，其一，区域网调直调机组基本按照日负荷曲线控制机组出力，其二，省网直调机组通过跟踪联络线进行agc调节。由于水电机组优越的负荷调节性能，也更多的被调度部门所青睐，因此后者调节更加频繁，考核也较多。水电机组功率调节可通过调速器功率模式实现功率闭环或通过监控系统lcu采用脉宽调制(pwm)方法实现功率闭环，目前仍有较多水电机组以pwm方式进行agc功率调节。我国新能源装机占比已超过20％，而且新能源占比将好持续增加，电网结构将发生更大变化，这对水电机组agc功率调节性能提出了更高的要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种水电机组agc功率调节速率优化方法及系统，本发明旨在实现根据水头变化的调节参数自动调整，根据机组稳定性和agc调节性能确定参与调节机组的优先级，优化水电机组agc调节性能。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种水电机组agc功率调节速率优化方法，包括：

4、1)确定监控系统lcu的pwm脉冲调节模块的架构；

5、2)整定调速器的导叶脉冲响应速率；

6、3)整定pwm脉冲调节模块的pwm功率调节参数；

7、4)进行agc负荷调节性能验证，若验证通过，则跳转步骤5)；否则跳转步骤2)；

8、5)确定全厂agc运行控制策略以参与调节机组最少为原则进行负荷分配。

9、可选地，步骤1)中确定监控系统lcu的pwm脉冲调节模块的架构时包括：判断水电机组的引水流道长度或者引水流道类型，若水电机组的引水流道长度超过设定值，或者水电机组的引水流道类型为长度超过设定值的引水流道类型，则为pwm脉冲调节模块设计调节速率不同的两套闭环功率调节参数，且pwm脉冲调节模块在初始调节时采用调节速率较快的一套闭环功率调节参数，且在水电机组的实际功率与目标功率之间的偏差δp低于预设的功率偏差设定值px后改用调节速率较慢的另一套闭环功率调节参数以避免机组出现功率超调现象。

10、可选地，步骤2)中整定调速器的导叶脉冲响应速率时，包括分别针对各个水电机组的调速器，按照常遇最低运行水头整定开度模式下导叶的脉冲响应速率vx。

11、可选地，所述按照常遇最低运行水头整定开度模式下导叶的脉冲响应速率vx时，脉冲响应速率vx的满足下述约束条件：

12、

13、上式中，v0为调度考核功率调节速率对应的导叶调节速率，tc为常遇最低运行水头下的当前调节周期，τc为常遇最低运行水头下的当前最大调节脉宽。

14、可选地，步骤3)中整定pwm脉冲调节模块的pwm功率调节参数时，包括分别针对各个水电机组的pwm脉冲调节模块在不同的特征水头下进行测试，完成对增加负荷时pwm功率调节参数的整定、减少负荷时pwm功率调节参数的整定，以及的预设的功率偏差设定值px的整定。

15、可选地，所述针对各个水电机组的pwm脉冲调节模块在不同的特征水头下进行测试时，所述不同的特征水头至少包括五种不同的机组运行水头。

16、可选地，步骤3)包括：判断水电机组是否出现功率调节速率不达标或功率超调现象，如未出现功率调节速率不达标或功率超调现象，则判定agc负荷调节性能验证通过，跳转步骤5)；否则，判定agc负荷调节性能验证不通过，跳转步骤2)。

17、可选地，步骤5)中以参与调节机组最少为原则进行负荷分配包括是指根据agc调节性能确定电厂所有水电机组参与agc调节负荷分配的先后次序，优先调节agc调节性能好的水电机组，且在增加有功功率时，由实发有功功率最小的水电机组优先增加负荷，其优先级优于先前根据agc调节性能确定的机组调节顺序。

18、此外，本发明还提供一种水电机组agc功率调节速率优化系统，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行所述水电机组agc功率调节速率优化方法。

19、此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行所述水电机组agc功率调节速率优化方法。

20、和现有技术相比，本发明主要具有下述优点：本发明方法通过设计监控系统lcu的pwm脉冲调节模块架构、整定调速器导叶调节速度和pwm功率调节参数优化、验证agc调节性能，提高agc调节速率和调节精度，避免出现功率超调，通过设计全厂agc运行控制策略，以参与调节机组最少为原则进行负荷分配，实现根据水头变化的调节参数自动调整，根据机组稳定性和agc调节性能确定参与调节机组的优先级。本发明方法能够充分掌握机组agc特性，实现根据水头变化的调节参数自动调整，根据机组稳定性和agc调节性能确定参与调节机组的优先级，优化水电机组agc调节性能。

技术特征：

1.一种水电机组agc功率调节速率优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水电机组agc功率调节速率优化方法，其特征在于，步骤1)中确定监控系统lcu的pwm脉冲调节模块的架构时包括：判断水电机组的引水流道长度或者引水流道类型，若水电机组的引水流道长度超过设定值，或者水电机组的引水流道类型为长度超过设定值的引水流道类型，则为pwm脉冲调节模块设计调节速率不同的两套闭环功率调节参数，且pwm脉冲调节模块在初始调节时采用调节速率较快的一套闭环功率调节参数，且在水电机组的实际功率与目标功率之间的偏差△p低于预设的功率偏差设定值px后改用调节速率较慢的另一套闭环功率调节参数以避免机组出现功率超调现象。

3.根据权利要求1所述的水电机组agc功率调节速率优化方法，其特征在于，步骤2)中整定调速器的导叶脉冲响应速率时，包括分别针对各个水电机组的调速器，按照常遇最低运行水头整定开度模式下导叶的脉冲响应速率vx。

4.根据权利要求3所述的水电机组agc功率调节速率优化方法，其特征在于，所述按照常遇最低运行水头整定开度模式下导叶的脉冲响应速率vx时，脉冲响应速率vx的满足下述约束条件：

5.根据权利要求1所述的水电机组agc功率调节速率优化方法，其特征在于，步骤3)中整定pwm脉冲调节模块的pwm功率调节参数时，包括分别针对各个水电机组的pwm脉冲调节模块在不同的特征水头下进行测试，完成对增加负荷时pwm功率调节参数的整定、减少负荷时pwm功率调节参数的整定，以及的预设的功率偏差设定值px的整定。

6.根据权利要求5所述的水电机组agc功率调节速率优化方法，其特征在于，所述针对各个水电机组的pwm脉冲调节模块在不同的特征水头下进行测试时，所述不同的特征水头至少包括五种不同的机组运行水头。

7.根据权利要求6所述的水电机组agc功率调节速率优化方法，其特征在于，步骤3)包括：判断水电机组是否出现功率调节速率不达标或功率超调现象，如未出现功率调节速率不达标或功率超调现象，则判定agc负荷调节性能验证通过，跳转步骤5)；否则，判定agc负荷调节性能验证不通过，跳转步骤2)。

8.根据权利要求1所述的水电机组agc功率调节速率优化方法，其特征在于，步骤5)中以参与调节机组最少为原则进行负荷分配包括是指根据agc调节性能确定电厂所有水电机组参与agc调节负荷分配的先后次序，优先调节agc调节性能好的水电机组，且在增加有功功率时，由实发有功功率最小的水电机组优先增加负荷，其优先级优于先前根据agc调节性能确定的机组调节顺序。

9.一种水电机组agc功率调节速率优化系统，包括相互连接的微处理器和存储器，其特征在于，所述微处理器被编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述水电机组agc功率调节速率优化方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述水电机组agc功率调节速率优化方法。

技术总结
本发明公开了一种水电机组AGC功率调节速率优化方法及系统，本发明方法包括：包括：1)确定监控系统LCU的PWM脉冲调节模块的架构；2)整定调速器的导叶脉冲响应速率；3)整定PWM脉冲调节模块的PWM功率调节参数；4)进行AGC负荷调节性能验证，若验证通过，则跳转步骤5)；否则跳转步骤2)；5)确定全厂AGC运行控制策略以参与调节机组最少为原则进行负荷分配。本发明旨在实现根据水头变化的调节参数自动调整，根据机组稳定性和AGC调节性能确定参与调节机组的优先级，优化水电机组AGC调节性能。

技术研发人员：毕智伟,钟永,首建威,杨峰雄,刘小云,王珍山,胡丰,罗先红,万克洋,魏加富,陈厚涛,胡臻,黄波,张云程,谢捷敏,张弘强,张亦可,付向涛,皮征永,吴红光,王浩,袁翔
受保护的技术使用者：湖南省湘电试验研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15