论文部分内容阅读
摘要 本文首先对调节水电厂自动发电控制运行中振动区处理理论进行了综述，叙述了国内外相关理论研究现状，结合国内实际情况针对水电厂在调节过程中穿越振动区问题，为减少穿越振动区次数，本论文第三节对调整策略进行了比较详细的论述，在这个基础之上本论文通过一个比较典型的案例，模拟数据结果分析给理论提供了强有力的说服力，最后进行总结得出结论。
关键词 电力系统；调整；水电厂；振动区
中图分类号 TV737 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0129-01
1 国内外理论研究现状
国内外针对发电机理论的研究主要体现在一下三个方面：
第一、国外研究理论主要集中在通过对振动区域内的机组之间的相互关系阐述和论证，定义一个可调区域的模式，通过控制水电厂可调区域数量，提供一个有效的总有功目标值，通过这个数值来判定可行性以及可靠性。
第二、国内的研究主要是集中在对发电机组的振动区穿越区的研究之上。一般都是给出了可调区域表述的水电厂振动区穿越判断依据，主要通过分析可行目标值，以此来研究最少穿越次数，本论文主要体现在第三节中的穿越模式的快速解决方案，通过这个方案提出几个具体的分配策略。
第三、基于多个水电机组联合运行有利于减少穿越振动区次数的分析结论，提出了利用虚拟调整电厂的概念在调度主站层面的建模方法与处理振动区的策在看次数。
2 水电厂调节振动区案例分析
我们这里提供的案例是以一个水电厂中的发电机组为例，案例中的我们假设I为发电机组中的第i个机组的振动区个数，其中第k个振动区是P，P的取值有两个，一个是最小值，另外一个是最大值，我们通过这两个值把振动区分成了两个边界，最小值是下边界，最大值是上边界。
把机组AGC调节的命令死区设置成P1，机组目前的出力是Pi，该机组穿越振动区的判断依据的物理意义是机组目前的出力还没有进入振动区，不过可以明确的是目标出力落在振动区的相反一面的最边缘处，机组需要穿越振动区，这样可以达到目标出力。
这里我们选取一个控制区域为某发电站发电机组在夏季满荷运行下的数据作为分析利用第三节中的提出的主站建模方法所提出的策略，我们通过联络线对水电厂振动区进行一定的调整，为它分配一个目标出力值，采用一阶低通进行处理高频段的分量。离散因子选择0.5，对多个水电厂进行并行调整振动区。通过仿真软件我们可以得到如下数据表。
从表1可以看出，通过使用我们第三节的处理策略可以是穿越振动次数降低到30次，而实际穿越的次数应为128次，可见穿越次数在使用了新的的调整策略之后有很大的缩小，这是我们可以预见的结果。
3 调度主站建模方法与振动区处理策略
3.1 虚拟调整电厂建模
根据前面的分析，显而易见的会想到这样一个思路的可靠性和可行性，如果让更多的水电厂参与到系统的整个调整之中。是否能够减少单个调整厂导致的机组穿越振动区的次数。
如果将单个水电厂视为一个虚拟机组，我们可以这样考虑把这个虚拟机组和实际机组同样看待，因为它也有额定的容量和振动区，它的额定容量是整个发电厂所有运行机组的总装机容量，不过它的振动区就是我们上节所论述的联合振动区，不过参与系统调整的多个水电厂可从整体上视为一个虚拟调整电厂，其中的每个虚拟机组均对应一个实际的调整厂。
需要注意的是，虚拟机组各个可运行区域的模式，直接取为该虚拟机所对应水电厂的相应可调区域的模式。
3.2 虚拟调整电厂的振动区处理策略
该虚拟调整电厂的运行机组台数为虚拟机组数量，总额定容量为各个虚拟机组容量之和，同样，最大，最小可调出力分别为各个虚拟机组最大，最小可调出力之和。
类似的，可以利用前面提及的求解水电联合振动区的方法，根据各个虚拟机组的振动区，计算出这一虚拟调整电厂的全厂可调区域，进而将全厂可调区域在全厂最大，最小可调出力范围取补集，得到其联合振动区。
对于这一虚拟调整电厂的联合振动区，振动区穿越判断依据，可行目标值的最小穿越次数以及目标出力值在各个虚拟机组间的分配策略等与实际水电厂完全相同。对于各个虚拟机组目标出力的校对核对，与实际机组的校核有所区别。
4 结论
本论文首先通过对国内外研究理论进行了比较详细的综述，通过第二节的数据模拟分析，进行典型案例的分析和数据结果对比，为第三节提出的两个策略理论提供的比较丰富的实践论据，通过对发电机组振动区的调整策略的研究，为今后实际工作中我们更加有效的工作和创造更多的效益提供了有力的技术理论支持。
参考文献
[1]徐宏雷.郑伟.智勇.水电厂自动发电控制技术在我国的应用[A].水电站机电技術研讨会论文集[C]，2010年.
[2]赵涛.自动发电控制（AGC）在黄河水电公司梯级电站间的应用[A].水电站梯级调度及自动控制技术研讨会论文集[C]，2008年.
[3]伍永刚.水电厂AGC策略与技术实现[A].中国水力发电工程学会信息化专委会2008年学术交流会论文集[C]，2008年.
[4]段振国；文正国；刘晓波；白山常规机组与抽水蓄能机组混合监控技术[A]；中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2009年年会暨学术交流会论文集[C]；2009年.
[5]张玉平；段振国；张毅；冯德才；东风发电厂AGC功能与实现[A]；中国水利水电科学研究院自动化所论文专集[C]；2004年.
[6]段振国；王永国；周怀念；吴双杰；李艳丽；水电厂等值禁止运行区及动态应用技术[A]；中国水力发电工程学会信息化专委会2009年学术交流会论文集[C]；2009年.
[7]郭鹏慧；段振国；龙羊峡水电站AGC控制策略的研究与实施[A]；中国水力发电工程学会信息化专委会2008年学术交流会论文集[C]；2008年.
[8]余波；三峡梯级优化调度与自动发电控制应用研究[A]；中国南方十三省（市、区）水电学会联络会暨学术交流研讨会论文集[C]；2006年.
[9]金英哲；赵先臣；水电站微机监控与自动发电控制系统设计[A]；2006年水力发电学术研讨会论文集[C]；2006年.
[10]陈满；巩宇；广州蓄能水电厂监控系统上位机自动控制功能设计开发及应用[A]；中国水力发电工程学会信息化专委会2010年学术交流会论文集[C]；2010年.
作者简介
韩勇（1984—），男，湖北黄冈人， 助理工程师，主要从事水电厂监控及自动化设备维护工作。
王翔（1979—），男，湖南湘潭人，助理工程师，主要从事水电厂机电设备维护管理工作。
黄星德（1983—），男，湖北宜昌人，助理工程师，主要从事水电厂自动化设备维护工作。
关键词 电力系统；调整；水电厂；振动区
中图分类号 TV737 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0129-01
1 国内外理论研究现状
国内外针对发电机理论的研究主要体现在一下三个方面：
第一、国外研究理论主要集中在通过对振动区域内的机组之间的相互关系阐述和论证，定义一个可调区域的模式，通过控制水电厂可调区域数量，提供一个有效的总有功目标值，通过这个数值来判定可行性以及可靠性。
第二、国内的研究主要是集中在对发电机组的振动区穿越区的研究之上。一般都是给出了可调区域表述的水电厂振动区穿越判断依据，主要通过分析可行目标值，以此来研究最少穿越次数，本论文主要体现在第三节中的穿越模式的快速解决方案，通过这个方案提出几个具体的分配策略。
第三、基于多个水电机组联合运行有利于减少穿越振动区次数的分析结论，提出了利用虚拟调整电厂的概念在调度主站层面的建模方法与处理振动区的策在看次数。
2 水电厂调节振动区案例分析
我们这里提供的案例是以一个水电厂中的发电机组为例，案例中的我们假设I为发电机组中的第i个机组的振动区个数，其中第k个振动区是P，P的取值有两个，一个是最小值，另外一个是最大值，我们通过这两个值把振动区分成了两个边界，最小值是下边界，最大值是上边界。
把机组AGC调节的命令死区设置成P1，机组目前的出力是Pi，该机组穿越振动区的判断依据的物理意义是机组目前的出力还没有进入振动区，不过可以明确的是目标出力落在振动区的相反一面的最边缘处，机组需要穿越振动区，这样可以达到目标出力。
这里我们选取一个控制区域为某发电站发电机组在夏季满荷运行下的数据作为分析利用第三节中的提出的主站建模方法所提出的策略，我们通过联络线对水电厂振动区进行一定的调整，为它分配一个目标出力值，采用一阶低通进行处理高频段的分量。离散因子选择0.5，对多个水电厂进行并行调整振动区。通过仿真软件我们可以得到如下数据表。
从表1可以看出，通过使用我们第三节的处理策略可以是穿越振动次数降低到30次，而实际穿越的次数应为128次，可见穿越次数在使用了新的的调整策略之后有很大的缩小，这是我们可以预见的结果。
3 调度主站建模方法与振动区处理策略
3.1 虚拟调整电厂建模
根据前面的分析，显而易见的会想到这样一个思路的可靠性和可行性，如果让更多的水电厂参与到系统的整个调整之中。是否能够减少单个调整厂导致的机组穿越振动区的次数。
如果将单个水电厂视为一个虚拟机组，我们可以这样考虑把这个虚拟机组和实际机组同样看待，因为它也有额定的容量和振动区，它的额定容量是整个发电厂所有运行机组的总装机容量，不过它的振动区就是我们上节所论述的联合振动区，不过参与系统调整的多个水电厂可从整体上视为一个虚拟调整电厂，其中的每个虚拟机组均对应一个实际的调整厂。
需要注意的是，虚拟机组各个可运行区域的模式，直接取为该虚拟机所对应水电厂的相应可调区域的模式。
3.2 虚拟调整电厂的振动区处理策略
该虚拟调整电厂的运行机组台数为虚拟机组数量，总额定容量为各个虚拟机组容量之和，同样，最大，最小可调出力分别为各个虚拟机组最大，最小可调出力之和。
类似的，可以利用前面提及的求解水电联合振动区的方法，根据各个虚拟机组的振动区，计算出这一虚拟调整电厂的全厂可调区域，进而将全厂可调区域在全厂最大，最小可调出力范围取补集，得到其联合振动区。
对于这一虚拟调整电厂的联合振动区，振动区穿越判断依据，可行目标值的最小穿越次数以及目标出力值在各个虚拟机组间的分配策略等与实际水电厂完全相同。对于各个虚拟机组目标出力的校对核对，与实际机组的校核有所区别。
4 结论
本论文首先通过对国内外研究理论进行了比较详细的综述，通过第二节的数据模拟分析，进行典型案例的分析和数据结果对比，为第三节提出的两个策略理论提供的比较丰富的实践论据，通过对发电机组振动区的调整策略的研究，为今后实际工作中我们更加有效的工作和创造更多的效益提供了有力的技术理论支持。
参考文献
[1]徐宏雷.郑伟.智勇.水电厂自动发电控制技术在我国的应用[A].水电站机电技術研讨会论文集[C]，2010年.
[2]赵涛.自动发电控制（AGC）在黄河水电公司梯级电站间的应用[A].水电站梯级调度及自动控制技术研讨会论文集[C]，2008年.
[3]伍永刚.水电厂AGC策略与技术实现[A].中国水力发电工程学会信息化专委会2008年学术交流会论文集[C]，2008年.
[4]段振国；文正国；刘晓波；白山常规机组与抽水蓄能机组混合监控技术[A]；中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2009年年会暨学术交流会论文集[C]；2009年.
[5]张玉平；段振国；张毅；冯德才；东风发电厂AGC功能与实现[A]；中国水利水电科学研究院自动化所论文专集[C]；2004年.
[6]段振国；王永国；周怀念；吴双杰；李艳丽；水电厂等值禁止运行区及动态应用技术[A]；中国水力发电工程学会信息化专委会2009年学术交流会论文集[C]；2009年.
[7]郭鹏慧；段振国；龙羊峡水电站AGC控制策略的研究与实施[A]；中国水力发电工程学会信息化专委会2008年学术交流会论文集[C]；2008年.
[8]余波；三峡梯级优化调度与自动发电控制应用研究[A]；中国南方十三省（市、区）水电学会联络会暨学术交流研讨会论文集[C]；2006年.
[9]金英哲；赵先臣；水电站微机监控与自动发电控制系统设计[A]；2006年水力发电学术研讨会论文集[C]；2006年.
[10]陈满；巩宇；广州蓄能水电厂监控系统上位机自动控制功能设计开发及应用[A]；中国水力发电工程学会信息化专委会2010年学术交流会论文集[C]；2010年.
作者简介
韩勇（1984—），男，湖北黄冈人， 助理工程师，主要从事水电厂监控及自动化设备维护工作。
王翔（1979—），男，湖南湘潭人，助理工程师，主要从事水电厂机电设备维护管理工作。
黄星德（1983—），男，湖北宜昌人，助理工程师，主要从事水电厂自动化设备维护工作。