一种基于动态区间优化的水电机组AGC智能负荷分配方法与流程

本发明属于电力系统自动发电控制，具体为一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法。

背景技术：

1、电力系统的稳定运行依赖于频率稳定和区域间功率平衡，自动发电控制（agc）作为实现该目标的核心技术，在水电厂多机组协调控制中占据关键地位，而agc负荷分配的合理性直接决定水电厂机组运行效率、设备使用寿命及电网调节的稳定性，因此，高效、智能的水电机组agc负荷分配方法成为电力系统领域的重要研究和应用方向。

2、现阶段，水电厂广泛采用的传统agc负荷分配方法主要包括比例分配、按可调容量比例分配，此类方法虽操作简便、实现成本低，但在实际工程应用中暴露出诸多难以解决的技术缺陷，已无法适配当前电力系统对机组精细化、智能化调控的需求，具体缺陷体现在四个方面：

3、其一，运行区间把控存在盲目性，传统方法未充分考量水电机组在不同功率区间的运行特性差异，缺乏对机组振动区、高效区的智能识别机制，也无针对性的振动区避让策略，易导致机组在高振动、低效率区间运行，既降低发电效率，又加剧设备损耗；

4、其二，区间参数固化问题严重，现有负荷分配系统多采用固定不变的区间划分参数，无法根据机组实际运行特性、设备长期使用后的老化程度、电网负荷波动带来的运行工况变化调整参数，适配性差；

5、其三，负荷波动优化设计不足，分配过程中未建立以负荷调节幅度最小化为核心的数学优化模型，机组负荷调节缺乏科学规划，易出现频繁、大幅度的负荷调整，不仅影响机组运行稳定性，还增加了调节能耗；

6、其四，算法选择缺乏适应性，现有方法无根据投入agc的机组台数、电网实时负荷需求、机组实际运行状态智能选择最优优化算法的能力，单一算法难以兼顾计算精度和响应速度，无法满足不同工况下的调控需求。

7、综上，现有水电机组agc负荷分配相关技术均无法实现机组运行区间的动态优化、分配算法的智能适配及负荷调节波动的精准控制，难以满足水电厂多机组精细化协调控制和电网频率高效调节的实际需求，因此，需要对其进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，包括以下步骤：

3、s1、对每台水电机组进行运行特性自适应分析，获取多个区间参数；

4、s2、基于机组运行特性动态划分多个运行区间，支持参数实时调整；

5、s3、根据全厂设定值与分配阈值的关系，自适应选择最佳区间优化分配或跨区间协同优化分配策略；

6、s4、建立多目标优化模型，综合考虑调节幅度、运行效率和系统稳定性；

7、s5、根据机组数量和系统状态，智能选择完全枚举、改进贪心或增量优化算法；

8、s6、通过多层次约束检查和自适应精度控制，输出最优负荷分配结果。

9、优选地，所述各区间目标出力包括次优区间目标出力和最佳区间目标出力；其中，次优区间目标出力通过加权平均计算，考虑机组当前出力和调节能力；最佳区间目标出力基于剩余负荷和机组数量动态分配。

10、优选地，所述分支定界法包括设置上界、设置下界和剪枝条件；其中，设置上界为当前最优解的目标函数值；设置下界为基于松弛问题的理论最优值；剪枝条件为当前分支下界超过上界时剪枝。

11、优选地，还包括分配效果评估与学习步骤，建立性能评估模型用于优化算法参数和区间划分参数。

12、优选地，所述机组特性分析模块能够基于历史运行数据和实时监测信息动态更新机组运行特性参数。

13、优选地，所述自适应控制模块能够根据分配效果反馈自动调整优化算法参数和区间划分参数，实现系统性能的持续优化。

14、优选地，本发明还可以提供一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配系统，包括机组特性分析模块、智能策略选择模块、多算法优化模块、多目标优化模块、自适应控制模块和数据接口模块；其中，机组特性分析模块用于分析机组运行特性并动态调整区间参数；智能策略选择模块用于根据系统状态自适应选择分配策略；多算法优化模块包括完全枚举、改进贪心和增量优化算法单元；多目标优化模块用于建立和求解多目标优化模型；自适应控制模块用于参数学习和性能优化；数据接口模块用于与agc系统进行实时数据交互。

15、本发明的有益效果如下：

16、1、本发明通过对水电机组开展运行特性自适应分析并实现运行区间的动态智能划分，支持区间边界参数的实时调整与在线学习优化，有效解决了传统技术区间划分盲目、参数固化的问题，能够精准适配机组实际运行特性、设备老化程度及工况变化，大幅提升了负荷分配策略对不同机组、不同运行场景的自适应能力，相较现有技术适应性提升40%以上。

17、2、本发明通过建立融合调节幅度、振动惩罚、调节成本的多目标优化模型，结合多层次约束检查与自适应精度控制机制，在实现负荷分配总功率平衡的基础上，有效避让机组振动区、优选高效运行区间，使机组负荷调节幅度平均减少35%，运行效率提升15%，同时将分配误差精准控制在0.01~0.1mw范围内，兼顾了负荷调节的稳定性、发电效率与分配精度。

18、3、本发明通过基于机组数量、计算时间、负荷变化频率系统状态的智能算法自适应选择机制，搭配改进的完全枚举、贪心及增量优化算法，既在小机组数量、计算时间充足的场景下保证了负荷分配的全局最优，又在大机组数量、快速响应或负荷频繁波动的场景下提升了计算效率与调整速度，相较现有技术计算效率提升50%，同时结合分配效果评估与自学习机制，持续优化算法参数与区间划分参数，进一步增强了系统的鲁棒性与工程实用性，便于水电厂实际工程应用与后期维护。

1.一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s1中，多个区间参数包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s2中，基于机组运行特性，动态划分运行区间：

4.根据权利要求1所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s3中：

5.根据权利要求4所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s4中：

6.根据权利要求4所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s4中：

7.根据权利要求1所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s5中，根据机组数量和系统状态智能选择优化算法：

8.根据权利要求7所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s5中：

9.根据权利要求7所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s5中：

10.根据权利要求7所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s5中：

11.根据权利要求1所述的一种基于动态区间优化的水电机组agc智能负荷分配方法，其特征在于，所述s6具体为：