本發(fā)明涉及電力技術領域，特別是涉及一種自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法和系統(tǒng)。

背景技術：

自動發(fā)電控制(automaticgenerationcontrol，簡稱agc)是電力系統(tǒng)重要的實時控制功能，其作用是快速、自動的調(diào)整發(fā)電機組出力，以滿足電力系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡線交換功率偏差指標的調(diào)整需求，確保電力可靠供應。電力系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡線交換功率偏差指標，其本質(zhì)反映了調(diào)節(jié)區(qū)范圍內(nèi)電力系統(tǒng)有功功率供需不平衡量。根據(jù)當前電網(wǎng)調(diào)度運行規(guī)定，電力系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡線交換功率偏差考核指標，以某一特定時段(如10分鐘)作為一個考核周期，該特定時段以內(nèi)的供需不平衡依靠自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)，超過特定時段的供需不平衡則依靠電力系統(tǒng)調(diào)度值班員通過調(diào)整發(fā)電機組出力計劃來消除。

電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)發(fā)電容量需求，是指依照電網(wǎng)運行相關規(guī)定，為保證電網(wǎng)電力平衡，避免頻率和聯(lián)絡線交換偏差考核而在發(fā)電側(cè)所需要預留的自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)容量。為保證電力系統(tǒng)可靠供電，要求在調(diào)度員人工調(diào)整和發(fā)電計劃編制過程中預留充足的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)容量需求。

當前電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)發(fā)電需求容量主要依靠電力系統(tǒng)調(diào)度值班員人工經(jīng)驗分析決定，所確定的發(fā)電需求容量準確性低。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)方案所確定的發(fā)電需求容量準確性低的技術問題，提供一種自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法和系統(tǒng)。

一種自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法，包括如下步驟：

在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所產(chǎn)生的負荷數(shù)據(jù)生成區(qū)域負荷曲線；

在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所對應的聯(lián)絡線傳輸功率生成聯(lián)絡線傳輸功率曲線；

根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線以及聯(lián)絡線傳輸功率曲線計算所述區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的發(fā)電出力曲線；

獲取所述發(fā)電出力曲線的最大幅值，將所述最大幅值確定為發(fā)電需求容量。

一種自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定系統(tǒng)，包括：

第一生成模塊，用于在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所產(chǎn)生的負荷數(shù)據(jù)生成區(qū)域負荷曲線；

第二生成模塊，用于在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所對應的聯(lián)絡線傳輸功率生成聯(lián)絡線傳輸功率曲線；

計算模塊，用于根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線以及聯(lián)絡線傳輸功率曲線計算所述區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的發(fā)電出力曲線；

確定模塊，用于獲取所述發(fā)電出力曲線的最大幅值，將所述最大幅值確定為發(fā)電需求容量。

上述自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法和系統(tǒng)，在自動發(fā)電控制過程中，可以根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所產(chǎn)生的負荷數(shù)據(jù)生成區(qū)域負荷曲線，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所對應的聯(lián)絡線傳輸功率生成聯(lián)絡線傳輸功率曲線，以此計算上述區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的發(fā)電出力曲線，實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)電需求容量的確定，所確定的發(fā)電需求容量具有較高的準確性。

附圖說明

圖1為一個實施例的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法流程圖；

圖2為一個實施例的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定系統(tǒng)結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法和系統(tǒng)的具體實施方式作詳細描述。

參考圖1，圖1所示為一個實施例的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法流程圖，包括如下步驟：

s10，在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所產(chǎn)生的負荷數(shù)據(jù)生成區(qū)域負荷曲線；

上述區(qū)域電網(wǎng)可以為某個區(qū)域?qū)碾娋W(wǎng)，如省電網(wǎng)等。上述設定時間段可以為當前時刻之前的某段時間，比如前一日(昨天)，或者向前的第二日(前天)等等。若上述區(qū)域電網(wǎng)為省電網(wǎng)，設定時間段為前一日，則區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所產(chǎn)生的負荷數(shù)據(jù)為前一日的省內(nèi)負荷數(shù)據(jù)。區(qū)域負荷曲線可以包括記錄區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)所產(chǎn)生的負荷與設定時間段內(nèi)各個時刻的對應關系，如在第一時刻產(chǎn)生的負荷，第一時刻產(chǎn)生的負荷等等。

s20，在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所對應的聯(lián)絡線傳輸功率生成聯(lián)絡線傳輸功率曲線；

上述聯(lián)絡線傳輸功率曲線記錄區(qū)域電網(wǎng)的聯(lián)絡線傳輸功率與設定時間段內(nèi)各個時刻的對應關系；如第一時刻對應的聯(lián)絡線傳輸功率，第二時刻對應的聯(lián)絡線傳輸功率等等。若上述區(qū)域電網(wǎng)為省電網(wǎng)，設定時間段為前一日，則上述聯(lián)絡線傳輸功率曲線也可以成為聯(lián)絡線傳輸功率逐日曲線。

電力系統(tǒng)的自動發(fā)電控制是用于消除時間尺度為5分鐘以內(nèi)的電力供需不平衡量，因此區(qū)域負荷曲線、聯(lián)絡線傳輸功率曲線的數(shù)據(jù)精度應低于該時間范圍，根據(jù)當前電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集精度，上述區(qū)域負荷曲線、聯(lián)絡線傳輸功率曲線的數(shù)據(jù)精度可以為10秒鐘；且區(qū)域負荷曲線、聯(lián)絡線傳輸功率曲線兩者采集時刻相對應，即區(qū)域負荷曲線對應的時刻序列(包括起始時間、任意相鄰兩個時刻之間的間隔和終止時刻)與聯(lián)絡線傳輸功率曲線對應的時刻序列完全一致。

s30，根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線以及聯(lián)絡線傳輸功率曲線計算所述區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的發(fā)電出力曲線；

上述聯(lián)絡線傳輸功率曲線通常具有相應的傳輸方向，上述步驟可以根據(jù)聯(lián)絡線傳輸功率曲線及其傳輸方向，以及上述區(qū)域負荷曲線確定相應的發(fā)電出力曲線。

在一個實施例中，上述根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線以及聯(lián)絡線傳輸功率曲線計算所述區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的發(fā)電出力曲線的過程可以包括：

識別所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線對應的聯(lián)絡線傳輸功率的傳輸方向；

若所述聯(lián)絡線傳輸功率為送出方向，則根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線和所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線之和確定所述發(fā)電出力曲線。

上述根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線和所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線之和確定所述發(fā)電出力曲線的過程可以包括：將任意一個時刻的負荷數(shù)據(jù)與該時刻對應的聯(lián)絡線傳輸功率相加，將相加得到的和確定為該時刻對應的發(fā)電出力數(shù)據(jù)，以此確定各個時刻分別對應的發(fā)電出力數(shù)據(jù)，從而確定相應的發(fā)電出力曲線。

作為一個實施例，上述識別所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線對應的聯(lián)絡線傳輸功率的傳輸方向的過程之后，還可以包括：

若所述聯(lián)絡線傳輸功率為送入方向，則根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線和所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線之差確定所述發(fā)電出力曲線。

上述根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線和所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線之差確定所述發(fā)電出力曲線的過程可以包括：將任意一個時刻的負荷數(shù)據(jù)減去該時刻對應的聯(lián)絡線傳輸功率，將相減得到的差確定為該時刻對應的發(fā)電出力數(shù)據(jù)，以此確定各個時刻分別對應的發(fā)電出力數(shù)據(jù)，從而確定相應的發(fā)電出力曲線。

本實施例所確定的發(fā)電出力曲線具有較高的準確性。

s40，獲取所述發(fā)電出力曲線的最大幅值，將所述最大幅值確定為發(fā)電需求容量。

在一個實施例中，上述獲取所述發(fā)電出力曲線的最大幅值，將所述最大幅值確定為發(fā)電需求容量的過程可以包括：

對所述發(fā)電出力曲線進行濾波處理，對濾波所后的發(fā)電出力曲線統(tǒng)計，得到所述發(fā)電出力曲線對應的發(fā)電出力變化幅度分布直方圖；

從所述發(fā)電出力變化幅度分布直方圖中識別最大出力變化幅值，將所述最大出力變化幅值確定為發(fā)電需求容量。

在對所述發(fā)電出力曲線進行濾波處理過程中，由于自動發(fā)電控制響應時間尺度為5分鐘，因而可以選擇以頻率為0.03hz(赫茲)對其進行濾波，以降低相關噪聲對上述發(fā)電出力曲線造成的干擾。濾波所得的發(fā)電出力曲線可根據(jù)其出力變化幅度對其進行統(tǒng)計，統(tǒng)計得到發(fā)電出力變化幅度分布直方圖。其最大出力變化幅值即為所求的自動發(fā)電控制需求理論值，將上述最大出力變化幅值確定為發(fā)電需求容量，有利于保證電力系統(tǒng)發(fā)電和用電的順利性。

本發(fā)明提供的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法，在自動發(fā)電控制過程中，可以根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所產(chǎn)生的負荷數(shù)據(jù)生成區(qū)域負荷曲線，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所對應的聯(lián)絡線傳輸功率生成聯(lián)絡線傳輸功率曲線，以此計算上述區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的發(fā)電出力曲線，實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)電需求容量的確定，所確定的發(fā)電需求容量具有較高的準確性。

在一個實施例中，上述在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所對應的聯(lián)絡線傳輸功率生成聯(lián)絡線傳輸功率曲線的過程之后，還可以包括：

獲取區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的故障時間段；

修正所述區(qū)域負荷曲線上所述故障時間段內(nèi)的負荷數(shù)據(jù)，以及所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線上所述故障時間段對應的聯(lián)絡線傳輸功率數(shù)據(jù)。

本實施例可以根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)中的電網(wǎng)局部解列、聯(lián)絡線跳閘等事故確定區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的故障時間段。電網(wǎng)發(fā)生局部解列、聯(lián)絡線跳閘等安全事故時，省內(nèi)負荷等負荷數(shù)據(jù)和聯(lián)絡線傳輸功率會發(fā)生大幅度的變化，期間自動發(fā)電控制可能退出，由電力系統(tǒng)調(diào)度值班員根據(jù)事故后電力系統(tǒng)運行控制安全要求調(diào)整發(fā)電機組出力。上述故障發(fā)生期間電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制功能在退出狀態(tài)，因此，在測定電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)需求容量過程中，故障期間的電網(wǎng)運行情況不納入考慮范圍。為保持本發(fā)明整體計算效果的一致性，對于出現(xiàn)電網(wǎng)局部解列、聯(lián)絡線跳閘等事故情況造成電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制退出等電力安全事故時，故障時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)信息不參與后續(xù)電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)需求容量計算流程。可以參照相關歷史數(shù)據(jù)將區(qū)域負荷曲線上所述故障時間段內(nèi)的負荷數(shù)據(jù)，以及所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線上所述故障時間段對應的聯(lián)絡線傳輸功率數(shù)據(jù)進行相應的修正，也可以將區(qū)域負荷曲線上所述故障時間段內(nèi)的負荷數(shù)據(jù)，以及所述聯(lián)絡線傳輸功率曲線上所述故障時間段對應的聯(lián)絡線傳輸功率數(shù)據(jù)進行剔除，以保證區(qū)域負荷曲線以及聯(lián)絡線傳輸功率曲線的準確性。

在一個實施例中，上述在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所產(chǎn)生的負荷數(shù)據(jù)生成區(qū)域負荷曲線的過程之前，還可以包括：

獲取設定時間段內(nèi)的多個時刻；其中，任意相鄰兩個時刻之間的間隔為設定時間值；

獲取區(qū)域電網(wǎng)在各個時刻分別對應的負荷數(shù)據(jù)和聯(lián)絡線傳輸功率數(shù)據(jù)。

本實施例獲取各個時刻分別對應的負荷數(shù)據(jù)和聯(lián)絡線傳輸功率數(shù)據(jù)，可以保證后續(xù)所確定的區(qū)域負荷曲線以及聯(lián)絡線傳輸功率曲線的準確性。

作為一個實施例，上述設定間隔值可以小于或者等于10秒。

電力系統(tǒng)的自動發(fā)電控制是用于消除時間尺度為5分鐘以內(nèi)的電力供需不平衡量，因此區(qū)域負荷曲線、聯(lián)絡線傳輸功率曲線的數(shù)據(jù)精度應低于該時間范圍，根據(jù)當前電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集精度，上述區(qū)域負荷曲線、聯(lián)絡線傳輸功率曲線的數(shù)據(jù)精度可以小于或者等于10秒鐘，即將上述區(qū)域負荷曲線、聯(lián)絡線傳輸功率曲線對應的時刻序列中，任意相鄰兩個時刻之間的時間間隔設置為小于或者等于10秒鐘中的某個時間間隔值，以保證區(qū)域負荷曲線和聯(lián)絡線傳輸功率曲線的數(shù)據(jù)精度。

在一個實施例中，上述獲取所述發(fā)電出力曲線的最大幅值，將所述最大幅值確定為發(fā)電需求容量的過程之后，還可以包括：

獲取所確定的發(fā)電需求容量對應的測定誤差；

若所述測定誤差大于設定閾值，則將所述發(fā)電需求容量調(diào)大一個單位值。

上述測定誤差可以根據(jù)發(fā)電需求容量與區(qū)域電網(wǎng)的實際需求容量之差的絕對值確定。上述設定閾值可以根據(jù)相應的發(fā)電需求容量測定精度確定，比如，可以設置為0.8或者1等值。上述實際需求容量可以實時測定，也可以根據(jù)相關歷史數(shù)據(jù)確定，比如確定為設定時間段內(nèi)區(qū)域電網(wǎng)的平均出力值等；也可以根據(jù)月度負荷平均預測誤差確定上述測定誤差。上述單位值可以根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)的電量需求特征所確定，可以確定為1法拉或者2法拉等值，將所述發(fā)電需求容量調(diào)大一個單位值，即將所測定的發(fā)電需求容量加上一個單位值后，將得到的容量值重新確定為區(qū)域電網(wǎng)的發(fā)電需求容量。

作為一個實施例，上述獲取所確定的發(fā)電需求容量對應的測定誤差的過程可以包括：

獲取區(qū)域電網(wǎng)的月度負荷平均預測誤差，將所述月度負荷平均預測誤差確定為發(fā)電需求容量對應的測定誤差。

上月度負荷平均預測誤差可以為當前時刻向前一個月的負荷平均預測誤差。

測定誤差通過影響區(qū)域電網(wǎng)發(fā)電機組的計劃出力，從而影響電網(wǎng)自動發(fā)電控制能力響應速度。當測定誤差較大，就需要預留更多的自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)需求。實施過程中按照測定誤差與調(diào)節(jié)容量相適應的匹配原則，可以統(tǒng)計月度負荷平均預測誤差，并增加相應的調(diào)節(jié)容量。自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)需求還需要增加負荷預測偏差對應的容量，以滿足實際運行中預測不準造成的調(diào)節(jié)需要。

上述自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法基于電網(wǎng)相應區(qū)域內(nèi)負荷歷史數(shù)據(jù)的波動量統(tǒng)計分析，考慮聯(lián)絡線交換功率計劃，提出了一種基于數(shù)據(jù)分布概率的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制調(diào)節(jié)需求容量的計算方法；與其他方法相比，有兩方面顯著區(qū)別：(1)從自動發(fā)電控制的物理含義出發(fā)，基于區(qū)域內(nèi)負荷歷史分布特性分析，考慮聯(lián)絡線交換功率計劃、頻率和聯(lián)絡線交換偏差考核兩方面因素，能夠給出客觀的統(tǒng)計結果；(2)根據(jù)國家及電網(wǎng)公司事故異常相關規(guī)定，剔除電網(wǎng)發(fā)生事故異常時段基礎數(shù)據(jù)，避免了由于系統(tǒng)運行事故異常導致的分析偏差。本發(fā)明提供的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定過程，計算流程簡單，計算量小，開發(fā)難度小，計算過程的中間結果含義清晰，實用性強。

參考圖2所示，圖2所示為一個實施例的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定系統(tǒng)結構示意圖，包括：

第一生成模塊10，用于在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所產(chǎn)生的負荷數(shù)據(jù)生成區(qū)域負荷曲線；

第二生成模塊20，用于在自動發(fā)電控制過程中，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)各個時刻所對應的聯(lián)絡線傳輸功率生成聯(lián)絡線傳輸功率曲線；

計算模塊30，用于根據(jù)所述區(qū)域負荷曲線以及聯(lián)絡線傳輸功率曲線計算所述區(qū)域電網(wǎng)在設定時間段內(nèi)的發(fā)電出力曲線；

確定模塊40，用于獲取所述發(fā)電出力曲線的最大幅值，將所述最大幅值確定為發(fā)電需求容量。

本發(fā)明提供的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定系統(tǒng)與本發(fā)明提供的自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法一一對應，在所述自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定方法的實施例闡述的技術特征及其有益效果均適用于自動發(fā)電控制過程中的發(fā)電需求容量測定系統(tǒng)的實施例中，特此聲明。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。