一種互聯(lián)電網(wǎng)中各控制區(qū)的頻率控制性能評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種性能評價方法，具體涉及一種互聯(lián)電網(wǎng)中各控制區(qū)的頻率控制性 能評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 互聯(lián)電網(wǎng)運行中，需要控制性能的評價方法及標準來評價和規(guī)范各控制區(qū)域的行 為，使其既能滿足電網(wǎng)的可靠性要求，又能公平地分享電網(wǎng)互聯(lián)帶來的益處。對互聯(lián)電網(wǎng)的 各控制區(qū)控制性能評價方法最早采用A標準進行評價，實踐表明，采用A標準進行各控制區(qū) 的控制性能評價并不能保證整個互聯(lián)電網(wǎng)好的頻率質(zhì)量，一旦互聯(lián)電網(wǎng)中某個控制區(qū)發(fā)生 故障，無法短時期恢復(fù)正?？刂茣r，其他控制區(qū)為了保持其A指標，并不能很好地給予支援 以維持整個互聯(lián)電網(wǎng)的頻率質(zhì)量。因此，目前國內(nèi)外普遍采用CPS標準來評價互聯(lián)電網(wǎng)中 各控制區(qū)的控制性能，其目的是為了更加客觀地評價各控制區(qū)的控制行為對互聯(lián)電網(wǎng)的作 用，確?？刂茀^(qū)的交換功率滿足交換計劃要求，并使互聯(lián)電網(wǎng)的頻率保持在規(guī)定范圍以內(nèi)。
[0003] 目前的CPS標準采用頻率分布統(tǒng)計指標作為頻率控制的評價依據(jù)。其方法是統(tǒng)計 全年系統(tǒng)頻率偏差標準頻率（我國為50Hz，美國為60Hz)的均方誤差e作為頻率控制目標 值，且是一長期的考核指標，如下式所式：
[0005] 式中afi為第i分鐘的頻率偏差；fi為第i分鐘的頻率平均值；f^為系統(tǒng)標準頻 率；n為一年時間段中的分鐘數(shù)。
[0006] 具體評價標準包括CPS1和CPS2兩部分，其中CPS1是控制區(qū)在一個長的時間段 (如一天、一月、一年等）內(nèi)，其區(qū)域控制偏差A(yù)CE滿足如下要求：
[0008] 式中：ACEiS控制區(qū)i的ACE的lmin平均值
[0009]Bi為控制區(qū)i的頻率偏差系數(shù)，為負數(shù)，單位為MW/0. 1Hz
[0010]CPS1評價以頻率的均方誤差e作為頻率控制目標值保證了電網(wǎng)運行頻率在標準 頻率附近，有利于提高系統(tǒng)頻率質(zhì)量。但是近些年，在我國某些部分區(qū)域電網(wǎng)的運行頻率總 體上雖仍滿足上述要求，但是出現(xiàn)了總體平均頻率偏高的現(xiàn)象，造成了能源的浪費，如我國 西北電網(wǎng)2015年1月份的某日的平均頻率為50. 03Hz。原因是我國的一些電廠為了完成發(fā) 電指標，存在"搶發(fā)電"的現(xiàn)象。并且近些年，隨著風(fēng)電的大開發(fā)，風(fēng)電密集的區(qū)域在電網(wǎng)低 谷時不舍棄風(fēng)，更加劇了搶發(fā)電的現(xiàn)象。
[0011] 鑒于目前控制性能評價標準及方法，目前的評價標準從根本上是以頻率偏差標準 頻率的均方誤差作為評價目標，并沒有對頻率偏差的均值、方差等統(tǒng)計指標作明晰的規(guī)定。 因此這也造成了各控制區(qū)的控制目標只顧及頻率的均方誤差，確保系統(tǒng)頻率在標準頻率附 近，而對系統(tǒng)平均頻率等統(tǒng)計指標的控制不夠精細。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種互聯(lián)電網(wǎng)中各控制區(qū)的頻率控制 性能評價方法，既考慮了系統(tǒng)頻率均方誤差的評價指標，保證系統(tǒng)頻率在標準頻率附近運 行，提高發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備的運行效率，又考慮了系統(tǒng)平均頻率的評價指標，加強了對系 統(tǒng)搶發(fā)電或欠發(fā)電等投機行為的評判，避免了能源的浪費，提高了電力能源的利用效率。
[0013] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0014] 1. -種互聯(lián)電網(wǎng)中各控制區(qū)的頻率控制性能評價方法，其特征在于，所述方法包 括如下步驟：
[0015] (1)準備控制性能評價數(shù)據(jù)；
[0016] (2)對濾波后的ACE信號ACElmin _和頻差信號Aflmin _，分別計算系統(tǒng)平均頻率 控制性能指標CPS1_1與系統(tǒng)頻率波動控制性能指標CPS1_2 ;
[0017] (3)根據(jù)評價指標CPS1_1與CPS1_2,按照設(shè)定的評價規(guī)則，評價該控制區(qū)的控制 性能。
[0018] 本發(fā)明提供的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述步驟（1)包括如下步驟：
[0019] A、確定性能評價周期T分鐘，采樣控制區(qū)在該評價周期內(nèi)的實時數(shù)據(jù)，所述實時 數(shù)據(jù)包括網(wǎng)運行頻率f、聯(lián)絡(luò)線交換功率Pti;
[0020] B、計算控制區(qū)在評價周期內(nèi)區(qū)域控制偏差A(yù)CE、頻差A(yù)f:
[0021] ACE=BjAf+(2：Pti-2：I0i)
[0022] 式中，Af?為頻差，Af=f-fQ，f為當(dāng)前控制周期內(nèi)的電網(wǎng)頻率實際測量值，fQ為 標稱頻率；Bi為控制區(qū)域i的頻差系數(shù)，2Pti為控制區(qū)域i所有聯(lián)絡(luò)線交換功率的實際量 測值之和，聯(lián)絡(luò)線計2IM為控制區(qū)域i與外控制區(qū)的交易計劃之和；
[0023] C、對該評價周期內(nèi)區(qū)域控制偏差A(yù)CE、頻差A(yù)f?信號進行濾波；
[0024] 濾波器采用平均器，通過實時計算在第T1分鐘的ACE平均值A(chǔ)CElminave和頻差平均 值A(chǔ)flmin_aTC;具體地，在第m個ACE、Af采樣點，其前T1分鐘內(nèi)的平均值的計算公式為：
[0027] 式中，n為在T1分鐘內(nèi)共采樣了n次，A&是控制區(qū)域i的頻差。
[0028] 本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案中，所述步驟（2)中系統(tǒng)平均頻率控制性能指標 CPS1_1計算公式如下：
[0030] 所述系統(tǒng)頻率波動控制性能指標CPS1_2計算公式如下：
[0031]
[0032]式中AVE(X)為平均算子，是評價周期T分鐘內(nèi)的X信號的平均值，
[0033] y2為系統(tǒng)平均頻率控制方差的設(shè)定目標，〇2為系統(tǒng)頻率波動控制方差的設(shè)定目 標。
[0034] 本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案中，所述步驟（3)的評價規(guī)則如下：
[0035] 系統(tǒng)平均頻率控制性能評價規(guī)則：
[0036] CPS1_1多2,則控制區(qū)對系統(tǒng)平均頻率控制評價為優(yōu)；
[0037] 1 <CPS1_1 < 2,則控制區(qū)對系統(tǒng)平均頻率控制評價為良；
[0038] CPS1_1 < 1，則控制區(qū)對系統(tǒng)平均頻率控制評價為差；
[0039] 系統(tǒng)頻率波動控制評價規(guī)則：
[0040] CPS1_2多2,則控制區(qū)對系統(tǒng)頻率波動控制評價為優(yōu)；
[0041] 1 <CPS1_2 < 2,則控制區(qū)對系統(tǒng)頻率波動控制評價為良；
[0042]CPS1_2 < 1，則控制區(qū)對系統(tǒng)頻率波動控制評價為差；
[0043] 控制區(qū)綜合性能評價規(guī)則：
[0044] 只有同時滿足CPS1_1彡1和CPS1_2彡1，對該控制區(qū)性能評價為合格；
[0045] 否則為不合格。
[0046] 本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案中，所述系統(tǒng)平均頻率控制方差的設(shè)定目標y2 不超過控制區(qū)一次調(diào)頻的死區(qū)。
[0047] 本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案中，所述系統(tǒng)頻率波動控制方差的設(shè)定目標 〇2 根據(jù)如下進行設(shè)定：
[0048] 〇 2=e2-y2
[0049] 其中，e為全年系統(tǒng)頻率偏差的均方誤差：
[0051] 式中&為第i分鐘的頻率平均值；f^為系統(tǒng)標準頻率；n為一年時間段中的分鐘 數(shù)。
[0052] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0053] 本發(fā)明既考慮了系統(tǒng)頻率均方誤差的評價指標，保證系統(tǒng)頻率在標準頻率附近運 行，提高發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備的運行效率，又考慮了系統(tǒng)平均頻率的評價指標，加強了對系 統(tǒng)搶發(fā)電或欠發(fā)電等投機行為的評判，避免了能源的浪費，提高了電力能源的利用效率。
[0054] 本發(fā)明對頻率偏差的均值、方差等統(tǒng)計指標有了明確規(guī)定，對控制區(qū)對系統(tǒng)頻率 控制性能評價更加精細，更加全面。
[0055] 本發(fā)明對控制區(qū)對系統(tǒng)頻率控制性能評價更加精細，更加全面，但計算方法簡單， 實現(xiàn)代價低。
【附圖說明】
[0056] 圖1是一種互聯(lián)電網(wǎng)中各控制區(qū)的頻率控制性能評價方法流程圖
【具體實施方式】
[0057] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0058] 如圖1所示，一種互聯(lián)電網(wǎng)中各控制區(qū)的頻率控制性能評價方法，包括以下三個 階段：