[发明专利]多区域互联电网特高压联络线功率控制方法及控制器

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调频与自动发电控制技术领域，具体涉及一种多区域互联电网特高压联络线功率控制方法及控制器。

背景技术

多区域互联电网是指如图1所示结构的电网，该结构由几个大区电网（如图中大区电网A、B，如我国的华中、华北电网）构成，每个大区电网又由许多互联的区域电网（一般为大区所属的各省级电网）所构成，大区电网下各区域之间一般通过普通联络线相连，而大区电网之间则一般通过特高压联络线等高电压、大功率传输线连接。这种结构是我国电网的一般结构。

北美电力系统可靠性协会（NERC）分别于1973、1986年推出了A1/A2控制性能标准和CPS(Control Performance Standard)控制性能标准，长期以来这两种标准在国内外电力系统运行控制中发挥着重要的作用。但随着互联电网的不断发展，A1/A2标准与CPS标准的缺陷逐渐显露出来，影响到电网频率质量的进一步提高。A1/A2标准为了使ACE过零，导致了调频机组大量不必要的动作，同时该标准不支持互联电网的相互支援；而CPS标准鼓励互联电网之间的相互支援，但是支援同时并未充分考虑大区电网之间联络线的安全。总体来说，无论A标准还是CPS标准，其主要目标都是为了保证互联电网系统频率的质量。

在我国交流特高压试验示范工程建成投运后，目前华中和华北电网间仅通过一条1000kV交流特高压联络线互联，在现有AGC控制的作用下，正常运行过程中可以观察到特高压联络线上存在均值为220MW～230MW、方差为80MW～90MW的有功功率波动现象。一般认为，产生该随机功率波动现象的原因是系统负荷的随机波动及其引起的电厂二次频率调整（AGC），联络线上大幅的随机功率波动将严重影响联络线的输电能力和互联电网系统的安全性。

为此，“高宗和，陈刚，滕贤亮，等.特高压互联电网联络线功率控制(二)AGC性能评价[J]”提出了一套以联络线功率为控制目标的新的AGC性能评价标准，称之为“T标准”。T标准鼓励互联区域对维持联络线功率平稳提供支援，但T标准仅能用于评估联络线两端的整体区域，难以直接指导其各区域（如各省级电网）的控制策略。我国目前采用多级调度模式，国、网、省三级调度都涉及对某些电厂的直接调控。一方面，国调和网调的直调电厂地理上分布在各省级电网内；另一方面，直调控制区以“有功安全控制”为主，一般只是在紧急情况下(特高压联络线大幅波动时)才参与调整，而系统的“有功平衡控制”还是以各省调控制区为主。因此，当前电力系统中一般指定或增设专门机组进行定功率控制，来抑制特高压联络线功率波动，其控制效果及经济性都较差。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提出一种多区域互联电网特高压联络线功率控制方法及控制器，其目的在于，在保证区域安全稳定运行的条件下，仅利用各区域所配置的调频机组实现两大区电网间的特高压联络线上的功率波动抑制。

一种多区域互联电网特高压联络线功率控制方法，涉及的多区域互联电网包括通过特高压联络线连接的两大区电网，两大区电网分别包含多个区域，同时对两大区电网的各区域或只对其中一个大区电网的各区域按照如下方式进行控制：

（1）在当前控制周期内实时采集本区域的区域控制误差ACE和特高压联络线功率偏差ΔP_UHV；

（2）若本区域的区域控制误差ACE大于安全稳定阈值T_safe，则控制本区域所配置的调频机组出力变化量ΔP_G＝-K_ACE·ACE，进入下一控制周期，否则，进入步骤（3）；其中，安全稳定阈值T_safe＝K|ACE|_max，0.4≤K≤1，|ACE|_max为区域频率安全限值对应的ACE绝对值，K_ACE为安全控制比例系数；