大区互联电网自动发电控制AGC控制策略研究

“九五”期间，500千伏主网架开始逐步取代220千伏电网，承担跨省、跨地区电力输送和交换任务。“十五”规划中指出，调整电力结构，促进产业升级，实施西电东送是21世纪初期电力工业的首要任务。2000年我国第一个大区间500千伏交流联网工程东北与华北联网工程建成。南方电网互联，实现了广西、云南、贵州季节性电能向广东的输送。蒙西电网向京津唐、华中电网向华东电网等大网间的电量输送也大幅增加。随着以三峡工程为中心的电网工程的建设，将逐步实现全国联网。 我国从1998年开始确定在电力行业实行“厂网分开、竞价上网”的改革。2002年中国电力行业新组建的5家发电集团、2家电网公司、4家辅业集团正式成立，标志着中国电力行业由垄断经营走向了市场竞争。区域发电侧电力市场正在形成。 随着大区电网互联和电力市场的发展，对常规自动发电控制AGC技术改造应用研究将成为一个热点。主要表现在4个方面：大区互联电网AGC控制策略、方法和考核标准的研究，AGC分层分级控制与协调，TBC控制模式的实际应用；电力市场AGC辅助服务定价和运营规则研究；调度自动化系统(包括SCADA／AGC／EMS／DTS／DMS／TMS)的开发与实施；新技术在AGC中的应用。本文用MATLAB软件工具作了仿真研究。 第一章介绍了大区互联电网AGC研究的意义，目前生产实际中急需解决的问题，比较了目前国内外大区互联电网AGC产品生产商的状况，国内外的研究现状和发展趋势。 第二章介绍了大区互联电网自动发电控制ABC的基本理论，分析了自动发电控制中的硬件技术和软件技术，比较了几种现代控制理论在AGC中的应用情况。 第三章详细介绍了北美自动发电控制的性能标准CPS/DCS，比较了北美与 欧洲自动发电控制的性能控制标准，提出了基于CPS/DCS标准的现行AGC系统 改造方案，建立了两区域互联系统的仿真模型，对CPS/DCS控制器控制性能效 果进行了分析比较，CPS/DCS控制器作为AGC系统的辅助控制，能够使AGC系 统运行性能达到NERC推行的CpS/DCS标准，充分发挥大电网的运行优势。 第四章分析了大区互联电网AGC在电力市场下数学模型，仿真了在电力市 场各种运行条件下对系统的动态响应，尤其是发电公司、配电公司违约对系统 频率的影响。 第五章比较了北美新英格兰，英国电力市场辅助服务的运营状况，作了技 术分析。对我国电力市场下辅助服务提出几点建议。 第六章建立了基于神经网络控制的单区域自动发电控制仿真模型，比较了 常规PID控制和神经网络控制对单区域AGC的动态响应，仿真结果表明神经网 络控制更具有鲁棒性。 本文对自动发电控制AGC中的热点研究问题，用建立数学模型仿真分析的 研究方法，达到了课题预期结果，本文有较高的理论水平和应用价值。