梯級水電站AGC模型構建與實現方法研究

《梯級水電站AGC模型構建與實現方法研究》是依託華中科技大學，由伍永剛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：梯級水電站AGC模型構建與實現方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：伍永剛
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

梯級AGC的難點是：在負荷不確定、水庫調節性能差別大、梯級水庫之間存在水流時滯等複雜條件下，如何協調梯級調峰與調頻的關係，並且同時滿足運行的安全性、經濟性和實時性的要求。本項目擬通過系統地研究電站電氣接入點分區、負荷隨機特性、調峰需求、水流時滯、振動區安全約束等因素對梯級出力分配和調整的要求與影響模式，全面掌握梯級AGC對運行條件及其變化的回響規律；套用隨機模擬技術研究梯級AGC能力與梯級AGC策略的相互關係，建立梯級AGC評估模型；套用數理統計方法分析梯級負荷特性，研究梯級AGC分層方法和模型，協調梯級調峰與調頻的關係；套用隨機延遲微分方程成果研究不確定性負荷以及水流時滯對反調節水庫水位變幅的影響規律，建立梯級實時負荷分配模型；建立兩層模型解決梯級聯合避開振動區問題。項目研究成果為梯級AGC模型設計和算法實現提供思路和方法，對於推動梯級AGC的工程套用具有重要的學術意義和套用價值。

結題摘要

梯級水電站群自動發電控制（梯級AGC）是梯級水電站聯合經濟運行和實時最佳化控制的重要環節，是水電能源的開發、運行、最佳化管理及其效益回響研究的重要內容，涉及到安全、經濟、生態與環境等諸多方面，是水利水電工程學科的一個前沿領域。梯級AGC模型及其工程套用方法對於實現水庫群最佳化方案和提高電網運行品質都具有重要的意義。梯級AGC的理論研究和套用實踐雖然吸引了廣泛的關注和重視，但是迄今為止尚未見有真正成功套用實例的文獻報導。梯級AGC中涉及到的調峰調頻協調、反調節電站運行、模型原理設計、機組振動區處理等問題是影響梯級AGC模型構建與實施的主要難點。針對這些難點問題我們進行了深入地分析與研究。創造性提出了梯級調峰與梯級AGC的協調模型與方法，包括梯級調峰與梯級AGC分層最佳化模型，滾動最佳化的經濟負荷分配方法，聯合躲避振動區策略；構造了改進的梯級負荷分配耗能最小模型；提出了多種高效的梯級水電站群發電最佳化調度模型求解方法。基於上述理論研究，還開發了一套集成梯級AGC最佳化控制、發電最佳化調度、調度信息一體化展示、二次調頻評估等多個子功能的梯級水電站群發電最佳化調度套用軟體。研究成果可合理、高效分配各負荷分量，避免了相關條件的實時變化導致廠間大規模負荷轉移，協調了梯級水電站調峰與調頻運行，聯合躲避和減少了機組穿越振動區的風險，豐富了水電系統複雜模型的求解手段，最終保證梯級AGC能夠迅速回響、合理分配、經濟安全的套用於工程實際。成果已經切實套用於所依託的湖南省電網，經濟和社會效益顯著。 已發表學術論文14篇，其中SCI檢索5篇，EI檢索10篇；獲得授權專利2項，申請專利5項；獲得國家軟體著作4項；培養畢業博士2人，畢業碩士9人。