[发明专利]一种水电站自动发电有功出力控制参数预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于水力发电控制技术领域，涉及一种水电站自动发电有功出力控制参数预处理方法。

背景技术

水电站对于有功出力的控制普遍采用先将全厂有功目标值通过自动发电量控制功能(Automatic Generation Control，简称AGC)分配至各台水轮发电机组(简称机组)，然后由各台机组分别通过计算机监控系统可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)或调速器进行比例积分微分(简称PID)闭环调节的方式。但目前为止尚未有一种涵盖并指导水电站机组出力建模、全站有功分配、单机有功调节以及一次调频等所有有功控制环节的系统性算法。各水电站实际应用中的自动发电有功控制功能，普遍存在算法粗糙、完整性缺乏、各功能块衔接性差、策略之间逻辑不匹配甚或冲突等缺点，导致电站在面对较为复杂的工况(如：一二次调频冲突、穿越振动区等)时容易出现各种异常情况。为解决生产中出现的各种问题，或应答电网的辅助服务考核标准及其它特殊要求，由于没有统一的算法作为指导，水电站在对自动发电有功控制功能进行修改时，不是以功能的整体作为优化对象，而是无视策略和参数之间的整体联系，简单粗暴地对部分策略和参数进行孤立修改，于是在解决问题的同时带来了新的问题，反而增加了水电站自动发电控制功能的无序程度。

文献1《一种水电站发电机组AGC控制方法》(申请公布号CN 102664430A)披露了一种水电站发电机组的AGC控制方法。文中提出通过确定电站有功调节范围、分配发电机组的有功出力、在不可避免的情况下让机组轮流进入振动区运行来保证水电站机组的安全稳定。然而文献1的问题在于：仅涉及振动区规避问题，未提出通过单台机组的振动区得出多台机组联合振动区或运行区(除联合振动区以外的其它有功出力区域)的具体建模或计算方式；提出机组在振动区内的运行时间不得超过10分钟，但是未对“10分钟”的振动区运行时长进行任何论证；提出根据运行累计时间长短和机组优先级让机组轮流进入振动区运行，但是未提出任何涉及时间统计、优先级计算、功率分配的具体办法。

文献2《一种自动发电控制水电站防止水头信号改变引起的功率波动的方法》(申请公布号CN 104638681A)披露了一种自动发电控制水电站防止水头信号改变引起功率波动的方法，文中提出当水头信号值改变导致全厂有功出力上限改变时，通过拒绝执行分配值或退出AGC的方式防止水头异常引起全厂功率波动。然而文献2的问题在于：仅涉及水头方面的相关问题，未涉及自动发电有功控制的其它环节；仅提出水头异常时防止有功波动的策略，未对如何提高水电站水头测量功能的可靠性提出建议。

文献3《大规模水电站群短期优化调度方法II：高水头多振动区问题》(水利学报2011年第42卷第10期第1168页)披露了一种高水头、大容量、多振动区机组的联合振动区建模方式，探讨了机组的组合方式、振动区组合、振动区避开策略以及求解流程，对高水头多振动区的巨型水电站群的短期发电优化问题具有指导意义。然而文献3的关注重点是水电站群的梯级调度，未涉及单一水电站在自动发电有功控制中机组规避振动区或穿越振动区的相关问题。

文献4《水电机组一次调频与AGC典型控制策略的工程分析与优化》(电力系统自动化2015年第39卷第3期第146页)披露了一次调频与AGC控制的配合问题，着重探讨了在调速器功率控制模式和开度控制模式下，一次调频与AGC配合的不同策略。然而文献4并未解决在目前主流的开度控制模式下，一次调频与AGC的配合问题。

上述文献，均未完整给出水电站自动发电有功控制的系统化解决方案。如何保证机组在给定条件下分配最优目标出力，使水电站实现经济效益、安全效益的最大化，尚是一个有待解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种水电站自动发电有功出力控制参数预处理方法，使每个功能块的复杂性得到控制，减少AGC和PID功能块的运算负荷，以提升控制程序健壮性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种水电站自动发电有功出力控制参数预处理方法，包括以下操作：

将水电站自动发电有功控制的核心功能划分到AGC、PID两个功能块中进行处理；预处理参数先输入到预处理功能块进行处理，然后再发送到AGC、PID两个功能块，与直接发给AGC、PID功能块的送设备参数、动态参数参与生成中间参数，供给AGC功能块建立水电站发电机组的组合出力模型并进行有功分配时调用；