2010.34(19) 电力系玩自动化 频率稳定的速度。 中，有益调节和有害调节是指当频率偏差较大时，机 需要指出，本文未对仿真结果进行定量分析主 组出力变化对频率恢复有益或有害的调节。 要出于以下2点考虑：①油于采用的仿真模型对电 试验分析侧重于定量分析。从试验结果可知， 力系统作了一定程度的简化，故仿真结果更倾向于 采用三段式B系数法，可以有效改善AGC过调现 得到定性结论：②利用指标对2种方式进行对比，需 象，减少AGC调节次数，有效降低频繁调节所引起 要大量的数据作为支撑。为此，这里考虑对实际电 的机组磨损，使调频机组的出力变化更趋合理。三 网（本文为南方电网）的调频试验结果进行定量分析 段式B系数法明显优于固定B系数法。 以得到更为准确的结果。定量分析结果见第4节。 5结语 4试验分析 本文提出了三段式B系数方法，并将其三段式 为了验证三段式B系数法的调频效果，南方电 结构引入ACE控制环节，最终应用于互联电力系 网总调进行了调频试验。广东电力系统参与该调频 统的频率控制。针对南方电网实际系统，对基于三 试验的主要机组包括新丰江、枫树坝、广蓄厂以及能 段式B系数的调频方法进行了仿真研究和调频试 东厂、前湾厂、展能厂、昭阳厂等燃气电厂，广西由于 验，证明了三段式B系数法能够很好地跟踪B,有效 水情和百色1号主变检修的原因，只有岩滩电厂参 地减少频率偏差，有利于提高互联电力系统频率的 与了此次试验。主要结论如下。 稳定性。 1)AGC过调问题 试验结果表明，采用三段式B系数法后，AGC 参考文献 过调现象得到了明显改善，频率过调次数由试验前 [】电力系统调频与自动发电控制编委会，电力系统调频与自动发 采用固定B系数法时的日均210次减少到日均 电控制.北京：中国电力出版社，2006 136次，频率波动也趋于平缓，如图4所示。 [2]】高宗和，藤贤亮，涂力群.互联电网AGC分层控制与CPS控制 150.06 策路.电力系统自动化.2004.281)：7881. 550 500 450 50.04 GAO Zonghe,TENG Xianliang.TU Liqun.Hierarchical AGC 00 50.02 mode and CPS control strategy for interconnected power 36 50.00E systems.Autom ation of Electric Pow er Systems,2004,28(1): 49.98 50 7881. 200 49.96 50 49.94 [3引高宗和，滕贤亮，张小白.互联电网CPS标准下的自动发电控制 05101520253035404550556 策略.电力系统自动化，2005,29(19)：4044. //min ---2009年9月18日6时：岩滩电厂总有功功率计算结果（实时采样） GAO Zonghe,TENG Xianliang,ZHANG Xiaobai.Automatic 一2009年9月18日6时：南网频率实测值（实时采样） generation control strategy under control performance standard 图42009年9月18日岩滩在试验期间的有功功率曲线 for interconnected power grids.Automation of Electrie Power 及对应的频率曲线 System5,2005,29(19):4044. Fig.4 Yantan s active power crve and the corresponding [4]KENNEDY T,HOYT S M,ABELL C F.Variable,norr linear frequency curve during the testing period on September 18,2009 tie line frequeney bias for interconnected systems control IEEE Trans on Power Systems,1988.3(3):1244 1253. 2)AGC调节次数变化情况 [5]ONI B.Investigation of nonlinear tie line bias control of interconnected power systems.IEEE Trans on Power Apparatus 在试验期间，广东、广西的调频机组以及龙滩电 and Systems,1981,100(5):23502356. 厂的AGC指令次数的总和大幅下降，由试验前的 [6刘乐刘娆，李卫东.考虑电网技术水平的频率偏差系数设定方 日均10858次下降到日均4430次，下降幅度达 式分析.电力系统自动化.2008.32(15)：1720. 59%。 LIU Le.LIU Rao.LI Weidong.Analysis on frequency bias 3)调频机组出力变化情况分析 coefficient setting mode cons idering techn ical conditions of pow er network.Automation of Electric Power Systems,2008, 在试验期间，调频机组出力变化更趋合理。龙 32(15):1720. 滩电厂在参与调频期间机组的有益调节次数占总调 [7]VANSLYCK L S.Im plication of frequency control bias settings 节次数的比例大幅提高，由试验前的7.7%增加至 interconnected system operation and inadvertent energy 11.5%,有害调节次数占总调节次数的比例则有所 accounting.IEEE Trans on Power Systems.1989,4(2): 712723. 下降，由试验前的8.5%下降至7.0%；岩滩电厂在 [8)刘乐刘娆，李卫东.自动发电控制中频率偏差系数确定方法的 参与调频期间机组的有益调节次数占总调节次数的 探讨.电力系统自动化.2006.30(6)：4247. 比例有所提高，由试验前的6.8%增加至8.2%。其 LIU Le,LIU Rao,LI Weidong.Probe into frequency bias 4-011 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.net频率稳定的速度。 需要指出, 本文未对仿真结果进行定量分析主 要出于以下 2 点考虑:
由于采用的仿真模型对电 力系统作了一定程度的简化, 故仿真结果更倾向于 得到定性结论;
利用指标对 2 种方式进行对比, 需 要大量的数据作为支撑。为此, 这里考虑对实际电 网( 本文为南方电网) 的调频试验结果进行定量分析 以得到更为准确的结果。定量分析结果见第 4 节。 4 试验分析 为了验证三段式 B 系数法的调频效果, 南方电 网总调进行了调频试验。广东电力系统参与该调频 试验的主要机组包括新丰江、枫树坝、广蓄厂以及能 东厂、前湾厂、展能厂、昭阳厂等燃气电厂, 广西由于 水情和百色 1 号主变检修的原因, 只有岩滩电厂参 与了此次试验。主要结论如下。 1) AGC 过调问题 试验结果表明, 采用三段式 B 系数法后, AGC 过调现象得到了明显改善, 频率过调次数由试验前 采用固定 B 系数法时的日均 210 次减少到日均 136 次, 频率波动也趋于平缓, 如图 4 所示。 图 4 2009 年 9 月 18 日岩滩在试验期间的有功功率曲线 及对应的频率曲线 Fig. 4 Yantan
s active power curve and the corresponding frequency curve during the testing period on September 18, 2009 2) AGC 调节次数变化情况 在试验期间, 广东、广西的调频机组以及龙滩电 厂的 AGC 指令次数的总和大幅下降, 由试验前的 日均 10 858 次下降到日均 4 430 次, 下降幅度达 59% 。 3) 调频机组出力变化情况分析 在试验期间, 调频机组出力变化更趋合理。龙 滩电厂在参与调频期间机组的有益调节次数占总调 节次数的比例大幅提高, 由试验前的 7. 7% 增加至 11. 5%, 有害调节次数占总调节次数的比例则有所 下降, 由试验前的 8. 5% 下降至 7. 0% ; 岩滩电厂在 参与调频期间机组的有益调节次数占总调节次数的 比例有所提高, 由试验前的 6. 8% 增加至 8. 2%。其 中, 有益调节和有害调节是指当频率偏差较大时, 机 组出力变化对频率恢复有益或有害的调节。 试验分析侧重于定量分析。从试验结果可知, 采用三段式 B 系数法, 可以有效改善 AGC 过调现 象, 减少 AGC 调节次数, 有效降低频繁调节所引起 的机组磨损, 使调频机组的出力变化更趋合理。三 段式 B 系数法明显优于固定 B 系数法。 5 结语 本文提出了三段式 B 系数方法, 并将其三段式 结构引入 ACE 控制环节, 最终应用于互联电力系 统的频率控制。针对南方电网实际系统, 对基于三 段式 B 系数的调频方法进行了仿真研究和调频试 验, 证明了三段式 B 系数法能够很好地跟踪
, 有效 地减少频率偏差, 有利于提高互联电力系统频率的 稳定性。 参 考 文 献 [ 1] 电力系统调频与自动发电控制编委会. 电力系统调频与自动发 电控制. 北京: 中国电力出版社, 2006. [ 2] 高宗和, 滕贤亮, 涂力群. 互联电网 AGC 分层控制与 CPS 控制 策略. 电力系统自动化, 2004, 28( 1) : 78
81. GAO Zongh e, TENG Xianliang, T U Liqun. H ierarchical AGC mode an d CPS con trol strat egy for int ercon nect ed pow er syst em s. Aut om ation of Electric Pow er S yst em s, 2004, 28( 1) : 78
81. [ 3] 高宗和, 滕贤亮, 张小白. 互联电网 CPS 标准下的自动发电控制 策略. 电力系统自动化, 2005, 29( 19) : 40
44. GAO Zongh e, TENG Xianliang, ZHANG Xiaobai. Aut omatic generation control strat egy under control perf ormance st andard for int erconnect ed pow er grids. Aut omati on of E lectri c Pow er Syst em s, 2005, 29( 19) : 40
44. [ 4] KE NNEDY T, HOYT S M, ABELL C F. Variable, non
linear ti e
line frequency bias for int erconnect ed syst em s control. IEEE Trans on Pow er S yst ems, 1988, 3( 3) : 1244
1253. [ 5] ONI B. Investigation of nonlinear tie
line bias control of int ercon nected pow er syst ems. IEEE Trans on Pow er Apparatus and Syst ems, 1981, 100( 5) : 2350
2356. [ 6] 刘乐, 刘娆, 李卫东. 考虑电网技术水平的频率偏差系数设定方 式分析. 电力系统自动化, 2008, 32( 15) : 17
20. LIU Le, LIU Rao, LI Weidong. An alysis on frequ ency b ias coeffi cien t setting m ode considering techn ical conditions of pow er netw ork. Au tomation of El ectric Pow er S yst em s, 2008, 32( 15) : 17
20. [ 7] VANSLYCK L S. Im plication of frequ ency control bias settings int ercon nected syst em operation and inadvertent energy accounting. IEEE T ran s on Pow er Syst ems, 1989, 4 ( 2 ) : 712
723. [ 8] 刘乐, 刘娆, 李卫东. 自动发电控制中频率偏差系数确定方法的 探讨. 电力系统自动化, 2006, 30( 6) : 42
47. LIU Le, LIU Rao, LI Weidong. Probe int o fr equen cy b ias
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