华东电网的联络线区域控制偏差(ACE)考核曾大琼　潘勇伟摘　要　为提高系统频率质量,华东电力集团参照北美电力系统可靠性协会的标准，在全国率先实行省（市）联络线功率、电量的考核与区域控制偏差（ACE）挂钩的原则。介绍了具体的ACE考核的技术手段和统计方式，电量、电费的计算方法以及实时数据、非实时数据传输方式。为防止自动化和通信设备故障，采取ACE实时监视后备系统和两套备用数据，以保证ACE考核统计的可靠性。
关键词　电网　联络线　区域控制偏差　考核
分类号　TM761IMPLEMENTATIONOFTIE-LINEAREACONTROLERROR(ACE)EXAMINATION
INEASTCHINAPOWERGRIDZengDaqiong,PanYongwei
(EastChinaPowerDispatchingBureau,200002,Shanghai,China)Abstract　Toimprovethesystemfrequencyquality,theEastChinaElectricPowerCompanyisfirsttoadopttheprincipleofestablishingclosecheckbetweentheprovince(city)tie-linepower,electricenergyandareacontrolerror(ACE).ThisprincipleisimplementedwithreferencetothestandardofNorthAmericaElectricPowerSystemsReliabilityAssociation.TheconcretetechniquemeansofACEexamination,statisticalmeans,calculationmethodsofelectricenergyandelectriccharge,transmissionmethodsofreal-timedataandnon-real-timedataareintroduced.Inordertoavoidtheautomationandcommunicationequipmentfaults,theACEreal-timesupervisoryreservesystemandtwosetsofreservedataareadoptedtoensurethereliabilityofACEexamination.
Keywords　powergrid；tie-line；areacontrolerror(ACE)；examination0　引言
　　近年来，随着国民经济宏观调控的加强，产业结构调整加大，用电增长速度趋缓，电网发用电平衡出现了供大于求的新局面。不少发电厂为追求本单位效益抢发电，使电网长期处于偏高的频率下运行；调频电厂承担电网调频任务与完成发电计划出现矛盾，经常会出现火电反调现象，系统频率质量难以进一步提高；频带之内鼓励高峰时段多发电，也有悖于电力市场运行规则，在峰谷交替时段易导致频率失控。这种在允许的频带范围内无序交换电量的情况，增加了电网潮流预测和计划安排上的难度，也与自动发电控制(AGC)要使区域控制偏差(ACE)为零的控制目标相矛盾。不论从发展电力市场的角度，还是为提高调度管理水平，都应采取措施制止无序的电力电量交换。
　　为解决上述问题，华东电网参照北美电力系统可靠性协会的标准，在全国率先实行省(市)联络线功率、电量的考核与区域控制偏差挂钩的原则(以下简称ACE考核)，并于1998年10月1日起执行。
1　ACE考核原则和统计方式
　　设区域控制偏差为EACE，华东电网目前AGC的调节方案为：网调EACE=KΔf；省(市)调EACE=P K_iΔf。即网调电厂对电网频率进行调节，当频率偏差超过一个给定量Δf时，由网调电厂在调节容量范围内进行调节，直至频率恢复为设定值。省(市)调按给定的计划进行调整，当实际功率偏差量大于整定值时即进行调整。按照“省为实体”原则，将联络线功率、电量以“区域控制偏差”为目标进行考核，从而使省(市)间交换功率的控制与电网调频统一起来。
　　考核以10min为一个区间。由于下列原因之一，允许调度员根据实际情况输入对有关省(市)免于ACE考核的时段：
　　a.发生大机组(指300MW及以上发电机组)故障跳闸或省(市)调度范围内电气设备故障时；
　　b.电网发生重大事故时；
　　c.其它特殊原因，如调度自动化系统故障，使ACE实时监视失效时。
1.1　ACE考核数据源
　　网调ACE考核原始数据源为与网调EMS的SCADA系统实时数据库有关的联络线功率、网调电厂的发电功率、电网实时频率、各省(市)联络线送受电计划、每15s由自行开发的软件计算各省(市)ACE的瞬时值。一方面提供给调度员，一方面转发给省(市)调，同时还传送到网调的实时调度信息管理系统(RMIS)。RMIS每隔15s取ACE值进行代数累加，每10min共计40个ACE瞬时值的累加和，由式(1)计算出10min的平均值P_a，存入RMIS数据库，同时建立10min区间内(即40个ACE的值)是否过零的标志和建立质量标志，也存入RMIS数据库。10min区间内40个ACE瞬时值中，有50以上值为好数据标志，则质量标志为好数据标志；若因RTU、远动通道等故障，有20个以上数据失败，则质量标志为坏数据标志。
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　E_ACEi=ΔP K_jΔf
　　　　　　　　　　　　　　ΔP=P_j-P_sj
式中　P_j(j=1,2,3,4)分别为上海、江苏、浙江、安徽的联络线交换的电功率，送出为负，受进为正；Psj分别为上海、江苏、浙江、安徽的联络线交换功率的计划值；K_j为省(市)电网频率的偏差系数，1998年度分别为上海K₁=540MW/Hz，江苏K₂=780MW/Hz，浙江K₃=440MW/Hz，安徽K₄=360MW/Hz；Δf=f-f₀，为系统实测频率；f₀为系统基准频率，取50Hz。
1.2　ACE考核电量、费用的计算
　　将已存入RMIS数据库中的ACE的10min平均值(以下简称ACE值)及10min内ACE是否过零，与整定值(L_d)比较，分成高峰、腰荷、低谷3个时段(夏季7月～9月为2个时段：高峰和低谷)，分别进行统计。考核以10min为一个区间。
　　　　　　　　　　　　　　L_d=0.025ΔL 5
其中　ΔL是一年中任意10个每2个小时用电量变化值的平均值。
　　整定值(L_d)目前暂定：上海为38MW，江苏为39MW，浙江为28MW，安徽为22MW。每年根据实际情况有所变化。
　　a.当该区间内ACE过零，大于L_d部分的电量，按相应时段统销电价的0.5倍加收费用；
　　b.当该区间内ACE过零，不大于L_d部分的电量，不加收费用；
　　c.当该区间内ACE未过零，大于L_d部分的电量，按相应时段统销电价的1倍加收费用；
　　d.当该区间内ACE未过零，不大于L_d部分的电量，按相应时段统销电价的0.5倍加收费用。
2　ACE考核的数据通信
　　实行联络线ACE考核，网调与各省(市)调之间的数据传输分实时数据和非实时数据传输。
2.1　实时数据传输
　　网调EMS计算出的ACE瞬时值、系统频率、各省(市)送受电功率计划值及实际值，转发到各省(市)调，供各省(市)调度员监视用，并作为省(市)AGC的控制目标值。采用传统的“Modem 远动通道”，以报文方式单向传输，传输周期为15s。
2.2　非实时信息传输
　　网调系统计算的各省(市)联络线ACE考核结果及前日各省(市)ACE的10min平均值，形成数据文件放到当地的网络信息服务器上；采用新开辟的“路由器 分组交换网”，以文件方式传输到各省(市)。同时前日各省(市)对本省(市)计算的ACE的10min平均值，也以文件方式通过网络传输到网调，作为考核的备用数据。
3　对ACE实时数据监视和校正
　　网调EMS实时系统中，当联络线一端RTU或通道故障时，系统自动取联络线对侧数据参加实时ACE计算。当自动化系统和通信设备故障时，采用ACE实时监视后备系统，供调度员对ACE进行实时监视；采用备用数据进行ACE考核统计的校正。
3.1　后备系统
　　由于自动化和通信设备故障等原因，影响到ACE考核及电网频率控制。尽管可采用备用数据进行ACE统计考核，但在EMS发生故障期间，网调调度员无法知道各省(市)ACE值及联络线功率交换情况，若系统出现较高或较低频率，网调调度员无法知道各省(市)执行ACE的情况。为了解决这一问题，开发了一套ACE实时监视后备系统。
　　各省(市)调各自采集联络线本省(市)侧功率和频率计算出的ACE瞬时值及省(市)送受电控制值，通过现有[1][2]下一页