计及联络线功率偏差处罚的AGC容量获取与调节策略.pdfVIP

计及联络线劝率偏差处罚的 AGC 容量获取与调节策略 赵学顺 1 !甘德强 1 !文福拴 1 ! 2 !黄民翔 1 !余志伟 3 !钟志勇 3 1. 浙江大学电力经济与信息化研究所,浙江省杭州市 310027 2. 香港大学电机电子工程学系,香港; 3. 香港理工大学电机工程学系,香港 摘要!目前已经建立的一些省(直辖市级电力市场 其所在的电力公司与属子同一大区的其他省 (直辖市的电力公司之间也通过联络线按计划交换一定的功率 在此背景下 针对仅发电侧开放 的省(直辖市电力市场 文中首先讨论了在需求不确定的情况下自动发电控制( AGC 的调节特 性 提出了计及联络线偏差控制达不到要求导致被处罚的情况下 AGC 容量获取和调节的数学模 型与求解方法 采用该模型可以确定最优的 AGC 调节容量和各台 AGC 机组的最优调度出力 最后通过一个简单的算例说明了该模型的基本特征 关键词!电力市场;辅助服务;自动发电控制( AGC ;联络线偏差处罚;需求不确定性 中图分类号! TM761 ; TM73 ; F123.9 收稿日期 2003-04-25 ;修回日期 2003-06-03 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目( 2000033530 ; 香港大学 种子 基金资助项目 引言 作为区域电力市场运营机构的区域电力调度交 易中心运行和管理省直辖市间联络线,根据联络 线交换功率计划来控制省直辖市间电力传输,保 持系统的安全可靠运行 为此,各省直辖市电力 市场运营机构在编制发电计划时,首先将给定的联 络线交换功率作为固定发电出力或负荷排入,采用 自动发电控制 AGC 来控制联络线上的实际功率 和计划功率的偏差 作为一种重要的辅助服务, AGC 的主要功能是在电力系统的负荷随机变化时 调整发电出力,从而实现以下功能: ① 维持电力系统 的频率在允许范围内; ② 维持和控制联络线上的交 换功率在一定的范围内即争取将联络线关口偏差 ACE 调整为 0 ; ③ 分配发电出力,使每个电源最经 济地带负荷 1 ] 为了实现上述功能,电力市场运营机构需要获 取一定的 AGC 调节容量,用来随时补偿随机事件 所引起的功率不平衡,承担系统调频和联络线功率 控制的任务 一般而言,获取充足的 AGC 容量是 维持系统安全可靠运行的必要条件,但从市场运营 的经济性考虑, AGC 容量不宜过多 传统上主要根 据系统负荷的变化~运行经验等来确定 AGC 容量, 一般为最大负荷的 2% ～ 5% ,大系统取小值,小系 统取大值 这种基于经验的方法,难以很好兼顾电 力市场运营的经济性和电力系统运行的安全性要 求 在电力市场环境下,如何获取兼顾安全性和经 济性的 AGC 容量~如何对 AGC 调节容量进行优化 调度等间题,对维护电力系统的安全可靠运行和保 障电力市场的有效运营十分重要 2 ] 美国联邦能源 管制委员会 FERC 所提出的标准化市场设计 SMD 中就特别强调在维护系统安全可靠运行的 前提下,应合理地对 AGC 容量进行获取和定价,以 便能调动发电公司参与 AGC 调节的积极性 3 ] 有 文献将 AGC 的调节容量作为一种广义的备用容量 来讨论对其进行获取和定价的间题 4 ] ,然而这种做 法往往忽略了 AGC 所特有的调节特性 文献 5 ] 从调节成本最小化的角度出发确定电力市场环境下 的 AGC 最优调节出力 文献 6 ]考虑到发电机组 实际跟踪调度指令的能力并不一致,从而建立了基 于概率学的 AGC 跟踪能力和服务质量的后验考核 指标及结算方法 文献 7 ]构建了发电侧电力市场 中 AGC 机组的调配框架,讨论了如何确定 AGC 容 量和所需调节速率的间题 针对仅发电侧开放的电力市场模式,本文首先 讨论了在电力市场环境中需求不确定情况下的 AGC 调节特性,然后从省直辖市电力公司的角度 出发构建了计及联络线偏差达不到要求将给予处罚 时的 AGC 容量获取和调度的数学模型及求解方 法,并用一个算例进行了说明 霖求不确定情况下的 AGC 调节特性 AGC 调节容量的实质是针对负荷的实时波动 而设置的能够快速响应的备用容量 设某省直辖 71 第 27 卷 第 23 期 2003 年 12 月 10 日 Vol.27 No.23 Dec.10 , 2003 市 电力系统中有 N 台机组具有 AGC 调节能力 第 i 台 AGC 机组 i N 申报的调节性能的参数包 括 调节速率 automaticres p onserate i 调节容量 上限 A i 不高于装机容量 P G i 和下限 A i 不低于最 小技术出力 P G i