互联电网CPS标准下AGC控制策略选择分析.pdf

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1、第二十八届中国电网调度运行会收录论文全集互联电网CPS标准下AGC控制策略选择分析徐兴伟林伟东北电力调度通信中心，辽宁沈阳110006摘要：正确选择互联电网CPS标准下的AGC控制策略不但能提高电网频率质量，而且能减少机组正常运行时的调节工作。本文对比了A系列标准与CPS标准AGC调整幅度，从CPS标准规定出发，提出了两类针对CPS标准的AGC控制策略基本形式，分析了不同控制策略之间的差异。关键词：互联电网控制策略AGCCPS1973年北美东部互联电网开始采用A系列标准评价互联电网正常情况下的控制性能，[1]

2、1983年NERC着手研究改进控制性能的评价标准，于1996年推出了CPS标准，在1998年开始正式实施。相对于主要根据经验制定的A系列标准而言，基于统计学理论的CPS标准指标计算公式，有较强的理论基础，着眼于频率质量和一个控制区域在频率偏差控制方面的长[2]期表现，更为合理。CPS标准将对各控制区域的考核建立在保证全网频率质量上，在事故情况下也有利于频率的迅速改善。此外CPS2放宽了A2的带宽，减少了各控制区在频率正常时的调节工作。因此在自动化水平不断提高的未来，CPS标准将逐步取代A系列标准。1.A系列标

3、准AGC控制分析采用A系列标准评价控制性能的区域电网，为满足A1标准中ACE经常过零的要求，不得[3]不投入较多机组进行AGC快速调整，出现了机组过分调节、频繁调节等问题。A系列标准要求各控制区域严格按A2的带宽来控制ACE平均值，而根据A2标准确定的ACE带宽较小，频率正常时即需要控制区域AGC进行大量调节工作，设备运行、维护费用较大，此外在某控制区域发生事故时与之互联的控制区域在未修改交换计划时难以做出较大的支援。从东北电[4]网实际运行的情况看，A系列标准AGC策略在执行中还存在控制滞后时间较长等问题。

4、作者已在其他文章中分析了东北、华北联网期间实测数据的CPS指标，充分说明按A系列标准设计的AGC控制策略在工程上不能满足CPS1标准要求。因此对控制区域ACE的考核由A系列标准改为CPS标准，其AGC控制策略需做较大调整。2.A系列标准与CPS标准AGC调整幅度分析[5]2001年5月东北与华北实现了交流同步联网，这是我国跨大区电网首次实现交流互联。根据当时电网运行情况及自动化水平，国调确定东北、华北联网时采用TBC控制方式，按A系列标准对东北、华北两个区域控制中心的控制性能实施评价和考核，因此东北、华北联网

5、运行期间AGC控制策略是按A系列标准设计的。-1--1-第二十八届中国电网调度运行会收录论文全集本文选取2001年至2002年东北、华北联网169天数据，以日为单位，计算出了为适应A系列标准及CPS标准AGC需要调整的幅度，如图1所示。图1A系列标准与CPS标准情况下AGC调整幅度对比图Fig.1ThecontrastofAGCadjustmentrangebetweenA'sseriesstandardandCPSstandard从图1可以明显看出，满足A系列标准的AGC调整幅度远大于满足CPS系列标准AG

6、C调整幅度。实际数据表明，按照A系列标准设定的AGC系统平均每分钟调节幅度为43.81MW；参照CPS标准，静态分析AGC调整范围，平均每分钟调节幅度仅为2.38MW。由此可见，如果根据CPS标准成功的设计出AGC控制策略，既能提高电网联络线及频率控制水平，又能大幅度减少发电机组无谓的调整，减轻机组调整负担，降低运行费用，明显提高电网运行及机组运行的经济效益。3.CPS标准下AGC控制策略理论分析实际系统中AGC响应并完成控制命令需要一定时间，为简化分析，突出主要问题，本文假设控制区域AGC机组0秒响应控制指

7、令，并且0秒实现控制。同时，本文假设控制区域自动化水平较高，ACE采样值为每秒1个。3.1CPS标准下理想状态AGC控制策略1预测控制60åACEi´DFx[6]AVG(ACEi´DFx)2i=12CPS1要求每分钟£¦Å，即£¦Å（1）11-10BK´60ii式中ACE为控制区域每分钟第i个采样的区域控制偏差值，DF为互联电网1min频率偏ix差的平均值，B为控制区域频率偏差系数，¦Å为互联电网对全年1min频率平均偏差均方根i1的控制目标值，K=-10B。ii60å(DTi+KiDFi)´DFxi=12将

8、1分钟每1秒ACE=DT+KDF代入（1）式，有£¦Å（2）iiii1K´60i-2--2-第二十八届中国电网调度运行会收录论文全集式中DT为控制区域每分钟第i个采样的联络线功率偏差，DF为互联电网每分钟第i个采ii样的频率偏差值。600å(ACEi)i=1CPS2要求AVG(ACE)£1.65¦ÅKK，即£1.65¦ÅKK（3）i10is10is600式中¦Å为互联电网对全年10min频率平均偏差