【摘要】當(dāng)前我國(guó)的電力系統(tǒng)存在一定的缺陷，諸如：系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性欠缺、電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式僵化等，為此，要重點(diǎn)探討大數(shù)據(jù)視域下的火電機(jī)組智能化AGC控制技術(shù)，從知識(shí)發(fā)現(xiàn)和大數(shù)據(jù)挖掘的視角，探討火電機(jī)組AGC系統(tǒng)知識(shí)辨識(shí)和智能控制方法，充分發(fā)揮超臨界大型機(jī)組的節(jié)能高效優(yōu)勢(shì)性能。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)；火電機(jī)組；智能AGC控制技術(shù)

一、知識(shí)大數(shù)據(jù)下的電力標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架及AGC系統(tǒng)概述

知識(shí)發(fā)現(xiàn)和大數(shù)據(jù)視域下的電力活動(dòng)包括電網(wǎng)輸送、網(wǎng)絡(luò)變配電及用戶(hù)用電等內(nèi)容，在智能終端的應(yīng)用條件下，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析和質(zhì)量控制，以數(shù)據(jù)分類(lèi)、多領(lǐng)域交叉計(jì)算、信息搜索、視覺(jué)化展示等先進(jìn)技術(shù)為支撐，由數(shù)據(jù)源層、管理層、計(jì)算層和應(yīng)用層所組成，形成開(kāi)放性、可拓展性、安全穩(wěn)定的大數(shù)據(jù)電力平臺(tái)，為電力數(shù)據(jù)在線(xiàn)性能分析、判斷和決策操作提供依據(jù)。在知識(shí)大數(shù)據(jù)背景下的電力數(shù)據(jù)體系包括如下處理技術(shù)：一是數(shù)據(jù)平滑。非參數(shù)數(shù)據(jù)平滑處理方法可以有效消除大部分的數(shù)據(jù)“噪聲”，敏感感知和判斷數(shù)據(jù)集的局部細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)整體性、靈活的數(shù)據(jù)平滑處理。二是數(shù)據(jù)零初始處理。這是面向現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行零初始處理。三是歸一化處理?？梢圆捎镁€(xiàn)性函數(shù)轉(zhuǎn)換的方式平衡各類(lèi)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力數(shù)據(jù)的歸一化處理。

AGC控制系統(tǒng)由中調(diào)側(cè)和發(fā)電側(cè)兩大層面構(gòu)成，包括電網(wǎng)調(diào)度中心能量管理系統(tǒng)EMS、電廠(chǎng)遠(yuǎn)方終端單元RTU、分散控制系統(tǒng)等部分，是發(fā)電機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS依據(jù)輸出負(fù)荷指令，能夠依照電網(wǎng)負(fù)荷變化規(guī)律、電網(wǎng)頻率瞬時(shí)偏差及累積偏差，預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)頻，有效保證電網(wǎng)頻率和區(qū)域聯(lián)絡(luò)線(xiàn)交換功率。

二、知識(shí)大數(shù)據(jù)視域下的火電機(jī)組智能AGC控制策略分析

火電機(jī)組智能AGC控制系統(tǒng)可以有效調(diào)節(jié)和控制發(fā)電機(jī)有功出力，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤電力系統(tǒng)的負(fù)荷變化狀態(tài)，使火電機(jī)組運(yùn)行頻率在額定值之內(nèi)，確保電網(wǎng)間的功率交換。

（一）AGC智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能算法和經(jīng)典預(yù)測(cè)控制方式，設(shè)計(jì)AGC智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)模型預(yù)測(cè)、反饋矯正、滾動(dòng)優(yōu)化等功能。

（二）聯(lián)網(wǎng)區(qū)域控制偏差A(yù)CE控制策略

互聯(lián)電力系統(tǒng)不僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)頻率的有效調(diào)控，確保系統(tǒng)頻率的恒定，而且還要注重其他區(qū)域間的功率交換，采用適宜的頻率控制模式，確保AGC機(jī)組高效合理出力。在聯(lián)絡(luò)線(xiàn)交換功率保持不變的前提下，各區(qū)域以處理本區(qū)域的負(fù)荷擾動(dòng)為首要任務(wù)，并在應(yīng)急突發(fā)情形下對(duì)鄰近系統(tǒng)給予支持，在這一原則下，互聯(lián)電力系統(tǒng)有三種ACE控制策略，一是定頻率控制（FFC）。該策略適用于獨(dú)立或互聯(lián)電力系統(tǒng)，并在互聯(lián)電力系統(tǒng)中僅在一個(gè)區(qū)域采用FFC控制策略。二是定交換功率控制（FTC）。系統(tǒng)在采用FTC策略時(shí)要響應(yīng)自身區(qū)域及其他區(qū)域的負(fù)荷擾動(dòng)變化，使聯(lián)絡(luò)線(xiàn)交換功率差為零，并依照聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率變化調(diào)節(jié)有功功率平衡。三是聯(lián)絡(luò)線(xiàn)控制偏差策略（TBC）。這是互聯(lián)電力系統(tǒng)中應(yīng)用極其普遍的一種控制策略，計(jì)算和分析交換功率偏差、系統(tǒng)頻率偏差，使之控制在計(jì)劃值范疇，并能夠依照ACE的變化調(diào)節(jié)機(jī)組的有功功率平衡。

通常來(lái)說(shuō)，可以采用FFC-FTC、FFC-TBC、TBC-TBC這三種模式，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)電力系統(tǒng)的ACE控制。其應(yīng)用特性分別表現(xiàn)為以下內(nèi)容：一是FFC-FTC控制模式。這種模式適用于大、小容量區(qū)域的互聯(lián)電網(wǎng)之中，有效應(yīng)對(duì)互聯(lián)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷波動(dòng)，確保互聯(lián)電網(wǎng)區(qū)域頻率的穩(wěn)定性。二是FFC-TBC控制模式。該模式能夠在區(qū)域出現(xiàn)負(fù)荷擾動(dòng)初期實(shí)現(xiàn)有效控制，提升互聯(lián)電力網(wǎng)絡(luò)的頻率恢復(fù)速率。在容量大的AGC機(jī)組區(qū)域適用FFC控制，容量小的區(qū)域適用TBC控制方式。三是TBC-TBC控制模式。互聯(lián)電網(wǎng)系統(tǒng)采用聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率頻率偏差控制，計(jì)算和分析聯(lián)絡(luò)線(xiàn)交換功率變化量以及系統(tǒng)頻率偏差分量，有效調(diào)節(jié)AGC系統(tǒng)的有功功率，使ACE穩(wěn)定為零。

（三）單個(gè)機(jī)組的智能AGC控制策略

單個(gè)火電機(jī)組智能AGC控制系統(tǒng)無(wú)須計(jì)算和分析聯(lián)絡(luò)線(xiàn)和交換功率，僅需在調(diào)速器的負(fù)荷設(shè)定值上添加一個(gè)比例積分控制，以較好地保證系統(tǒng)頻率偏差的穩(wěn)定性。在SCPS標(biāo)準(zhǔn)之下，單個(gè)機(jī)組的智能AGC控制主要考慮供應(yīng)控制偏差（SCE），以獲悉單個(gè)火電機(jī)組的負(fù)荷跟蹤及響應(yīng)AGC信號(hào)的能力，有效減少電力系統(tǒng)的頻率偏差，避免其超出限定的范疇之外。同時(shí)，經(jīng)過(guò)測(cè)試分析，單個(gè)機(jī)組的智能AGC控制在發(fā)電側(cè)功率擾動(dòng)狀態(tài)下，表現(xiàn)出極強(qiáng)的魯棒性。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，知識(shí)大數(shù)據(jù)視域下的火電機(jī)組AGC智能化控制系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)耦合系統(tǒng)，可以根據(jù)負(fù)荷擾動(dòng)變化的條件下及時(shí)響應(yīng)和調(diào)整功率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)負(fù)荷擾動(dòng)就地平衡控制。未來(lái)還要考慮縮減數(shù)據(jù)容量的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)火電機(jī)組的智能AGC系統(tǒng)辨識(shí)和自動(dòng)控制，探索主成份分析的降維方法、大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析法、大數(shù)據(jù)挖掘法等新的技術(shù)，引入自適應(yīng)PID控制器、模糊控制器，提升機(jī)組系統(tǒng)的整體控制性能。

參考文獻(xiàn)

[1]張俊武.雙饋風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)的電力系統(tǒng)調(diào)頻和AGC優(yōu)化控制研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2018.

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作者簡(jiǎn)介：李兵（1967.09—），男，漢族，江蘇江寧人，大專(zhuān)，助理工程師，研究方向：電力系統(tǒng)測(cè)量、控制和計(jì)算機(jī)通訊。