4. 日内滚动调度中负荷波动下的机组调整策略
从超短期预测到机组出力调整量
日内滚动调度的核心输入是超短期负荷预测(通常为未来15分钟至4小时,逐5分钟刷新)。调度员需要把“负荷预测曲线”与“当前已安排发电计划”做差,得到各时段的功率缺额,再按机组调节能力分配调整量。关键约束有两个:一是功率平衡(调整后总出力等于预测负荷加网损),二是调节速率(每台机组每分钟能增减的MW数有限)。
调整量分配的计算方法
假设某控制区在 t 时刻的超短期负荷预测为 3200 MW,当前发电计划总出力为 3050 MW,网损修正系数取 1.02,则功率缺额为:
ΔP = P_L × 1.02 − P_G0 = 3200 × 1.02 − 3050 = 3264 − 3050 = 214 MW
现有三台可调火电机组参与本轮滚动调整,参数如下:
| 机组 | 当前出力 P_G0,i (MW) | 调节速率 r_i (MW/min) | 上限 P_max (MW) | 下限 P_min (MW) |
|---|---|---|---|---|
| G1 | 500 | 8 | 600 | 300 |
| G2 | 400 | 5 | 500 | 250 |
| G3 | 350 | 6 | 450 | 200 |
滚动周期 Δt = 5 min,则各机组在本轮的最大可调量分别为:
- G1:8 × 5 = 40 MW,且 500 + 40 = 540 ≤ 600,可用上调量 40 MW
- G2:5 × 5 = 25 MW,且 400 + 25 = 425 ≤ 500,可用上调量 25 MW
- G3:6 × 5 = 30 MW,且 350 + 30 = 380 ≤ 450,可用上调量 30 MW
三台机组总可用上调量为 40 + 25 + 30 = 95 MW,小于缺额 214 MW。这说明仅靠这三台机组无法在本轮5分钟内完全平衡,需要采取以下策略之一:
- 启动备用机组或让AGC机组承担剩余缺额;
- 将部分缺额推迟到下一轮滚动周期,但需评估频率偏差风险;
- 若缺额持续,考虑切负荷或请求联络线支援。
注意:调节速率约束是硬约束,不能通过“让机组超速调节”来满足功率平衡。实际调度中,若可用调节量不足,应优先保证频率稳定,必要时启动备用或采取限电措施。
滚动执行与验证
假设本轮实际可分配调整量为95 MW,按速率比例分配:
G1: 40 MW (占42.1%)
G2: 25 MW (占26.3%)
G3: 30 MW (占31.6%)
合计: 95 MW
调整后各机组出力为:G1=540 MW,G2=425 MW,G3=380 MW,总出力=1345 MW。剩余缺额 214 − 95 = 119 MW 需由备用或下一轮滚动处理。
验证方法:下一轮滚动时,用新的超短期预测重新计算 ΔP,检查是否已消除缺额。若连续多轮缺额扩大,说明负荷增长快于机组调节能力,应提前启动备用机组。
实操建议:在滚动调度中,优先让调节速率快、剩余容量大的机组承担调整量,同时预留至少一台机组作为旋转备用,避免所有机组同时接近上限。