一种抽水蓄能机组agc直控功能控制方法
阅读说明：本技术 一种抽水蓄能机组agc直控功能控制方法 (AGC direct control function control method for pumped storage unit ) 是由 张江丰 周建宅 苏烨 孙坚栋 郑可轲 卢敏 陈世红 潘学忠 丁伟聪 陈巍文 华丽 于 2021-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明为一种抽水蓄能机组AGC直控功能控制方法,属于抽水蓄能机组控制领域,针对现有技术的问题,采用技术方案如下：一种抽水蓄能机组AGC直控功能控制方法,通过AGC功能模块实现,具体操作过程包括：步骤1,初始化AGC功能模块参数,并设定所述AGC功能模块的闭锁条件；步骤2,分别获取各个抽水蓄能机组的运行工况；步骤3,基于未控制抽水蓄能机组的运行工况,判断待控制抽水蓄能机组的运行工况,根据接收到的调度侧下发的AGC负荷指令发出指令,调整待控制抽水蓄能机组的状态；步骤4,更换待控制抽水蓄能机组和未控制抽水蓄能机组,并返回步骤2。本申请能够简单且准确有效地实现抽水蓄能机组AGC智控功能的控制。(The invention discloses an AGC direct control function control method for a pumped storage unit, which belongs to the field of pumped storage unit control and aims at the problems in the prior art, and adopts the following technical scheme: an AGC direct control function control method for a pumped storage unit is realized through an AGC function module, and the specific operation process comprises the following steps: step 1, initializing AGC function module parameters and setting locking conditions of the AGC function module; step 2, respectively acquiring the operation conditions of the pumped storage units; step 3, judging the operation condition of the pumped storage unit to be controlled based on the operation condition of the uncontrolled pumped storage unit, sending an instruction according to the received AGC load instruction sent by the dispatching side, and adjusting the state of the pumped storage unit to be controlled; and 4, replacing the pumped storage unit to be controlled and the uncontrolled pumped storage unit, and returning to the step 2. The control of the AGC intelligent control function of the pumped storage unit can be simply, accurately and effectively realized.)
技术领域
本发明属于抽水蓄能机组控制领域，特别涉及一种抽水蓄能机组AGC直控功能控制方法。
背景技术
由于抽水蓄能电站运行工况复杂，不同工况必须满足一定条件才能转换，不同机组不允许出现互斥的工况，抽水蓄能电站AGC需要考虑各种安全、边界条件等限制因素远比常规水电站要复杂，一般抽水蓄能机组的AGC调度层的控制采用整站成组模式，可以减少电站与调度侧AGC主站服务器通信数据量，同时也极大简化调度侧关于抽水AGC控制的安全闭锁逻辑。而浙江省内对统调电厂AGC控制均以每台机组为一个控制对象，溪口抽蓄为浙江省调管辖唯一的一座抽水蓄能电站，另在浙江电力市场中除新能源光伏电站，各发电企业在市场中的报价单位均为每台机组，为建设高弹性电网的需要，溪口抽水蓄能也须参与电力市场运行，故而溪口抽蓄电站实现AGC直控功能有很大现实意义和迫切性。实现抽水蓄能电站AGC直控功能，关键在于尽可能少的改变省调AGC主站控制方式，同时涉及抽水蓄能电站安全运行的各种闭锁条件也必须得以遵循。而现有控制方法不能实现由调度侧直接操控具体的抽水蓄能机组并实现AGC主站直接分配负荷给抽蓄机组。
综上所述，如何提供一种抽水蓄能机组AGC直控功能的控制方法，实现抽水蓄能机组在AGC模式下进行发电开机、发电停机、抽水开机、抽水停机、发电转抽水、抽水转发电等复杂工况的远程自动控制，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对现有方法不能通过AGC调度侧下发控制指令实现直接控制抽水蓄能机组工况的问题，本发明提供一种抽水蓄能机组AGC直控功能控制方法，能够简单有效地实现调度侧直接操控具体的抽水蓄能机组。
本发明采用技术方案如下：一种抽水蓄能机组AGC直控功能控制方法，通过AGC功能模块实现，具体操作过程包括：
步骤1，初始化AGC功能模块参数，并设定所述AGC功能模块的闭锁条件，以保证每台抽水蓄能机组处于AGC可控调节状态；
步骤2，确定一台机组为待控制抽水蓄能机组，另一台为未控制抽水蓄能机组，并分别获取各个抽水蓄能机组的运行工况；
步骤3，基于未控制抽水蓄能机组的运行工况，判断待控制抽水蓄能机组的运行工况，根据接收到的调度侧下发的AGC负荷指令发出停机、开机、工况转换指令，调整待控制抽水蓄能机组的状态：
步骤3.1，判断未控制抽水蓄能机组是否处于稳态，若否，则待控制抽水蓄能机组保持当前工况；若是，则执行步骤3.2；
步骤3.2，判断未控制抽水蓄能机组是否处于停机状态，若否，则执行步骤3.3；若是，则获取待控制抽水蓄能机组的运行工况：
步骤3.2.1，当待控制抽水蓄能机组处于暂态时，结束调节；
步骤3.2.2，当待控制抽水蓄能机组处于发电工况、停机允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷为0MW，使得待控制抽水蓄能机组停机；
步骤3.2.3，当待控制抽水蓄能机组处于发电工况、发电转抽水允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷跟随第一AGC负荷指令，使得待控制抽水蓄能机组发电转抽水；
步骤3.2.4，当待控制抽水蓄能机组处于停机工况、发电允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷跟随第二AGC负荷指令，使得待控制抽水蓄能机组发电；
步骤3.2.5，当待控制抽水蓄能机组处于停机工况、抽水允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷跟随第一AGC负荷指令，使得待控制抽水蓄能机组抽水；
步骤3.2.6，当待控制抽水蓄能机组处于抽水工况、停机允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷为0MW，使得待控制抽水蓄能机组停机；
步骤3.2.7，当待控制抽水蓄能机组处于抽水工况、抽水转发电允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷跟随第二AGC负荷指令，使得待控制抽水蓄能机组抽水转发电；
步骤3.3，判断未控制抽水蓄能机组是否处于发电状态，若否，则执行步骤3.4；若是，则获取待控制抽水蓄能机组的运行工况：
步骤3.3.1，当待控制抽水蓄能机组的处于发电工况、停机允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷为0MW，使得待控制抽水蓄能机组停机；
步骤3.3.2，当待控制抽水蓄能机组的处于停机工况、发电允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷跟随第二AGC负荷指令，使得待控制抽水蓄能机组发电；
步骤3.4，判断未控制抽水蓄能机组是否处于抽水状态，若否，则返回步骤1，重新判断；若是，则获取待控制抽水蓄能机组的运行工况：
步骤3.4.1，当待控制抽水蓄能机组的处于抽水工况、停机允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷为0MW，使得待控制抽水蓄能机组停机；
步骤3.4.2，当待控制抽水蓄能机组的处于停机工况、抽水允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整待控制抽水蓄能机组的负荷跟随第一AGC负荷指令，使得待控制抽水蓄能机组抽水；
步骤4，将待控制抽水蓄能机组更改为新的未控制抽水蓄能机组、未控制抽水蓄能机组更改为新的待控制抽水蓄能机组，并返回步骤2。
进一步地，所述第一AGC负荷指令为抽水负荷指令，其值为-48MW。
进一步地，所述第二AGC负荷指令为发电负荷指令，其范围为[23,45]MW。
进一步地，步骤1中，所述闭锁条件为：
(1)各个抽水蓄能机组的LCU处于正常状态；
(2)各个抽水蓄能机组无事故发生；
(3)各个抽水蓄能机组处于自动跟踪调节状态；
(4)各个抽水蓄能机组通讯处于正常状态。
设置闭锁条件可以保证各个抽水蓄能机组能够跟踪AGC功能模块指令，实现有效调控。
进一步地，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令是否落入AGC调节范围过程为：
(a)接收调度侧下发的AGC负荷指令
(b)安全校验待控制抽水蓄能机组；
(c)获取待控制抽水蓄能机组的负荷调节范围；
(d)比对调度侧下发的AGC负荷指令是否在步骤(b)的负荷调节范围内。
本发明具有的有益效果：本发明的抽水蓄能机组AGC直控功能控制方法，不必对现有控制系统大幅度改动就能实现调度侧直接控制机组，就能简单有效地实现调度侧直接操控具体的抽水蓄能机组，因此本方法简单有效还能节省控制成本。
附图说明
图1为实施例的流程示意图,；
图2为1号机组AGC发电开机曲线图；
图3为1号机组AGC发电停机曲线图；
图4为1号机组AGC抽水开机曲线图；
图5为1号机组AGC抽水停机曲线图；
图6为1号机组AGC发电转抽水曲线图；
图7为1号机组AGC抽水转发电曲线图；
图8为1号机组AGC AGC发电25MW-40MW升负荷曲线图；
图9为1号机组AGC 40MW-25MW降负荷曲线图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本实施例以宁蓄电站为例，其采用两台抽水蓄能机组，本实施例的一种抽水蓄能机组AGC直控功能控制方法，如图1所示，通过AGC功能模块实现，具体操作过程包括：
步骤1，初始化AGC功能模块参数，并设定所述AGC功能模块的闭锁条件，以保证每台抽水蓄能机组处于AGC可控调节状态；所述闭锁条件为：
(1)1号抽水蓄能机组的LCU处于正常状态；
(2)1号抽水蓄能机组无事故发生；
(3)1号抽水蓄能机组处于自动跟踪调节状态；
(4)1号抽水蓄能机组通讯处于正常状态；
步骤2，确定1号机组为待控制抽水蓄能机组，2号机组为未控制抽水蓄能机组，并分别获取各个抽水蓄能机组的运行工况；
步骤3，基于2号机组的运行工况，判断1号机组的运行工况，根据接收到的调度侧下发的AGC负荷指令发出停机、开机、工况转换指令，调整1号机组的状态：
步骤3.1，判断2号机组是否处于稳态，若否，则1号机组保持当前工况；若是，则执行步骤3.2；
步骤3.2，判断2号机组是否处于停机状态，若否，则执行步骤3.3；若是，则获取1号机组的运行工况：
步骤3.2.1，当1号机组处于暂态时，结束调节；
步骤3.2.2，当1号机组处于发电工况、停机允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷为0MW，使得1号机组停机；
步骤3.2.3，当1号机组处于发电工况、发电转抽水允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷跟随第一AGC负荷指令(即抽水负荷指令，值为-48MW)，使得1号机组发电转抽水；
步骤3.2.4，当1号机组处于停机工况、发电允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷跟随第二AGC负荷指令(即为发电负荷指令，值为[23,45]MW)，使得1号机组发电；。
步骤3.2.5，当1号机组处于停机工况、抽水允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷跟随第一AGC负荷指令(即抽水负荷指令，值为-48MW)，使得1号机组抽水；
步骤3.2.6，当1号机组处于抽水工况、停机允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷为0MW，使得1号机组停机；
步骤3.2.7，当1号机组处于抽水工况、抽水转发电允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷跟随第二AGC负荷指令(即为发电负荷指令，值为[23,45]MW)，使得1号机组抽水转发电；
步骤3.3，判断2号机组是否处于发电状态，若否，则执行步骤3.4；若是，则获取1号机组的运行工况：
步骤3.3.1，当1号机组的处于发电工况、停机允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷为0MW，使得1号机组停机；
步骤3.3.2，当1号机组的处于停机工况、发电允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷跟随第二AGC负荷指令(即为发电负荷指令，值为[23,45]MW)，使得1号机组发电；
步骤3.4，判断2号机组是否处于抽水状态，若否，则返回步骤1，重新判断；若是，则获取1号机组的运行工况：
步骤3.4.1，当1号机组的处于抽水工况、停机允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷为0MW，使得1号机组停机；
步骤3.4.2，当1号机组的处于停机工况、抽水允许状态时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令落入AGC调节范围后，调整1号机组的负荷跟随第一AGC负荷指令(即抽水负荷指令，值为-48MW)，使得1号机组抽水；
步骤4，将1号机组更改为新的2号机组、2号机组更改为新的1号机组，并返回步骤2，控制2号机组，此时闭锁条件改为
(1)2号抽水蓄能机组的LCU处于正常状态；
(2)2号抽水蓄能机组无事故发生；
(3)2号抽水蓄能机组处于自动跟踪调节状态；
(4)2号抽水蓄能机组通讯处于正常状态。
设置闭锁条件可以保证各个抽水蓄能机组能够跟踪AGC功能模块指令，实现有效调控。
当待控制抽水蓄能机组为1号机组、未控制抽水蓄能机组为2号机组时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令是否落入AGC调节范围过程为：
(a)接收调度侧下发的AGC负荷指令
(b)安全校验1号机组；
(c)获取1号机组的负荷调节范围；
(d)比对调度侧下发的AGC负荷指令是否在步骤(b)的负荷调节范围内，若否，则重新判断。
当待控制抽水蓄能机组为2号机组、未控制抽水蓄能机组为1号机组时，判断接收到的调度侧下发的AGC负荷指令是否落入AGC调节范围过程为：
(a)接收调度侧下发的AGC负荷指令
(b)安全校验2号机组；
(c)获取2号机组的负荷调节范围；
(d)比对调度侧下发的AGC负荷指令是否在步骤(b)的负荷调节范围内，若否，则重新判断。
允许状态的判断为AGC自动判断：
当2号机组处于停机状态，那么，1号机组处于停机状态时，1号机组上送发电允许状态、抽水允许状态；
当2号机组处于停机状态，那么，1号机组处于发电状态时，1号机组上送发电转抽水允许状态、停机允许状态；
当2号机组处于停机状态，那么，1号机组处于抽水状态时，1号机组上送停机允许、抽水转发电允许状态；
当2号机组处于发电状态，那么，1号机组处于停机状态时，1号机组上送发电允许状态；
当2号机组处于发电状态，那么，1号机组处于发电状态时，1号机组上送停机允许状态；
当2号机组处于抽水状态，那么，1号机组处于停机状态时，1号机组上送抽水允许状态；
当2号机组处于抽水状态，那么，1号机组处于抽水状态时，1号机组上送停机允许状态。
一台机组处于发电状态，另一台机组就不能处于抽水状态；一台机组处于抽水状态，另一台机组就不能处于发电状态。
分别对1号机组各个状态进行试验并记录具体数值和曲线图，以便直观地看到本发明的方法能够在短时间内实现调节状态，能够证明本申请的方法在未大幅度修改AGC控制指令的前提下能够实现有效控制，有利于实现节省控制成本。
表1为1号机组AGC发电开机试验结果记录表，对应的曲线图为图2。
表1
表2为1号机组AGC发电停机试验结果记录表，对应的曲线图为图3。
表2
表3为1号机组AGC抽水开机试验结果记录表，对应的曲线图为图4。
表3
表4为1号机组AGC抽水停机试验结果记录表，对应的曲线图为图5。
表4
表5为1号机组AGC发电转抽水试验结果记录表，对应的曲线图为图6。
表5
表6为1号机组AGC抽水转发电试验结果记录表，对应的曲线图为图7。
表6
表7为1号机组AGC发电功能试验结果记录表，对应曲线为图8和图9。
表7
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求的范围中。
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