[发明专利]抽水蓄能机组自主启停控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及调峰调频技术领域，特别是涉及一种抽水蓄能机组自主启停控制方法和装置。

背景技术

广东省作为我国的用电大省，广东电网日夜峰谷差距大且变化速率快，其日间频率控制任务十分繁重。根据广东电网的电源结构特点，通常由大量的慢速火电机组承担频率调节任务。同时，受广东负荷类型的特点决定，在日间的几个负荷急升急降段内负荷将会出现多次快速、大幅度波动的情况，极限情况下负荷变化速率超过500MW/分钟。由此，火电机组调节速度缓慢的缺点导致广东电网经常会出现频率考核CPS指标超越限值的情况，出现频率控制危机段，影响广东电网的安全稳定运行。

广东省具有丰富的抽水蓄能电站资源。其境内的广蓄、惠蓄两座超大型抽水蓄能电站除保证核电机组长期安全稳定运行以外，具有巨大的调峰调频运行潜力。同时，广蓄、惠蓄抽水蓄能电站均具有上下两个运行水库，运行方式受自然因素制约较少，具有充分的运行灵活性。在广东下一代调度系统中，抽蓄电站作为调度人员调整系统运行的主要工具，具有重要的地位。受到广东电网EMS系统功能模块的限制，目前广东电网采用人工控制抽水蓄能电站介入系统调峰调频工作的运行方式。

日常运行中，调度人员根据历史运行经验，结合系统负荷预测曲线，在日间负荷急升急降段到来之前选取适当数目的抽水蓄能机组运行于预设的工作模式。尽管通常情况下蓄能机组的调节过程能够对当日的频率控制产生积极的影响，但是人工操作的方式存在着几个弊端：

随意性：由于抽水蓄能机组参与频率调节的指令完全由调度控制人员决定，因此不同调度人员对于抽水蓄能机组的控制方式存在着很大的差别，无法根据广东电网历史运行经验不断完善控制策略。当调度控制人员发生较大变化时，抽水蓄能机组的控制效果会随之受到较大影响，无法稳定可靠地对系统频率控制提供可靠支撑。

模糊性：抽水蓄能机组的启动时机无法以量化的形式进行固定，因此在实际运行需要实时决策抽水蓄能机组的运行状态转换时，抽水蓄能机组工况转换的时机往往不能选择最优运行转换点附近进行工况转换。等效浪费了抽水蓄能机组的快速响应能力。

脆弱性：抽水蓄能机组的人工控制操作需要调度控制人员倾注大量精力。这往往导致调度控制人员在负荷急升急降段内过于关注频率相关物理运行指标进而控制抽水蓄能机组做出正确的应对动作。而另一方面，日内负荷急升急降段是电网运行状态快速发生变化的阶段，也是电网运行较为脆弱的阶段，需要调度人员随时应对可能的突发情况。调度控制人员由于将大部分精力投入到抽水蓄能的相关操作中而降低了对电网整体运行状态的掌控能力。从而导致了电网在负荷急升急降段内的脆弱性。

发明内容

基于上述情况，本发明提出了一种抽水蓄能机组自主启停控制方法，稳定可靠地对电力系统进行调控，根据实际情况及时启停抽水蓄能机组，保障电网在负荷急升急降段内安全运行。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种抽水蓄能机组自主启停控制方法，包括以下步骤：

通过以系数ΔP_Max,计划/ΔP_Max,Ref对电力系统的统调历史运行曲线P_Ref,n进行修正，计算得到系统次日负荷预测曲线：其中ΔP_Max,计划表示次日方式计划曲线P_计划,n的负荷最高值与最低值的差值，ΔP_Max,Ref表示所述统调历史运行曲线P_Ref,n的负荷最高值与最低值的差值；

获取电力系统运行方式为O类和R类机组的次日发电计划曲线；O类机组的爬坡能力由所获取的O类机组的次日发电计划曲线体现；R类机组的爬坡能力通过将R类机组的物理爬坡能力减去按所获取的R类机组的次日发电计划曲线运行占用的爬坡能力计算得到；根据得到的O类和R类机组的爬坡能力，将电力系统所有机组的爬坡能力进行加总，计算得到系统爬坡能力P_UpCap,n，P_DownCap,n，其中P_UpCap,n为系统向上爬坡能力，P_DownCap,n为系统向下爬坡能力；