北极星智能电网在线讯:电力系统间的互联不仅可提高安全运行水平,还能协调不同子系统(控制区域)间能源结构的不平衡。在运行控制中,由于调节能力的不足或一些投机行为,某些控制区域的控制行为有可能不符合调节要求,从而影响系统的整体运行品质。因而,必须建立相应的评价标准,以对区域控制的控制性能加以衡量,藉此规范各控制区域的行为,使其既满足系统运行的可靠性要求,又能公平地分享电网互联所带来的益处。
早期的互联电网运行控制性能评价标准(简称评价标准),是北美电网于20世纪60年代开始推行的A1、A2标准(简称A标准)。1990年北美电力可靠性委员会(NorthAmericanElectricReliabilityCouncil,简称NERC)成立特别工作组,历经7年研究于1996年推出CPS1、CPS2标准(ControlPerformanceStandard,简称CPS标准),1998年在北美互联电网CPS标准取代A标准。2005年NERC又对各类控制性能评价标准进行修订,其中CPS标准归并为BAL-001标准。中国电网自20世纪80年代以来,采用的是以北美A标准为蓝本而修改所得到的标准。随着电网运行品质的提高,需要更为先进的评价标准,近年来,华东、华中、东北等区域电网和南方电网均参考北美CPS的评价标准,设计并实施了相应的评价标准。目前,CPS类评价标准已成为主流。
中国电网施行的CPS标准在设计中面向频率安全,将北美CPS1标准指标中年滚动平均的设计方式,修改为10或15分钟时段平均。实践证明,该修改在一定程度上可以达到预期的效果。然而有文献分析表明,这种修改可能会导致在运行中出现AGC过度调节且劳而无功、由于没有固定控制目标而造成AGC控制过度、追踪频繁变动的频差会造成调度人员过度紧张等问题。这说明,由于其实施所造成的后果不利于节能减排,所以,中国现行的CPS类标准存在进一步完善的空间。
因此,有必要在基础理论层面开展研究,分析并明确中国现行评价标准存在的问题,探索适宜中国电网运行实际的评价新标准的制定原则、实施目的及设计手段,为制定更为完善的评价新标准提供参考。
1、标准的制定原则
1)“自上而下”的系统运行控制理念
电网互联的目的是协调区域间能源和调节资源的不平衡,这样有利于负荷波动在区域间的互补性平抑,减少调节量从而降低调节成本。从这一角度看,将控制区域间的影响控制得过于严格(主要是通过限制联络线功率波动来实现)显然不利于上述目的的充分实现,不利于节能减排。
由于电网运行的特殊性,互联电网作为整体,其运行状态关系到每个控制区域的利益,而每个控制区域的控制行为都直接关系到整体运行的安全与稳定。出于公平原则考虑,依据“自上(系统频率质量)而下(各控制区域的控制行为)”的原则所设计的评价标准不能只顾整体舍弃局部,更不能只关注局部而忽略整体(A标准即是如此)。宏观上而言,只要控制区域的行为有利于整个系统的安全稳定运行,就应该得到好的评价。也就是说,区域的好的标准指标一定会对应系统的好的运行状态。
