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多变量协同控制下的火电机组AGC性能自动调节方法
发布:2026-05-24
· 事件:2026-05-24 08:01:23
摘要: 针对新能源并网环境下火电机组自动发电控制(AGC)设计的多源异构数据融合框架,通过自适应滑动窗口与分布式卡尔曼滤波实现时空对齐,进而提出融合模糊推理、模型参考自适应与强化学习(FMRL)的动态参数优化机制。实验表明,相比传统比例—积分—微分(PID)控制,本文所提方法功率跟踪误差降低60.0%,主汽压力最大偏差降低55.6%,燃料消耗增量降低52.0%。该研究为高渗透率新能源电网的火电机组控制提供了有效解决方案。
数据光伏供热设计环保风电电力系统
摘要:
针对新能源并网环境下火电机组自动发电控制(AGC)设计的多源异构数据融合框架,通过自适应滑动窗口与分布式卡尔曼滤波实现时空对齐,进而提出融合模糊推理、模型参考自适应与强化学习(FMRL)的动态参数优化机制。实验表明,相比传统比例—积分—微分(PID)控制,本文所提方法功率跟踪误差降低60.0%,主汽压力最大偏差降低55.6%,燃料消耗增量降低52.0%。该研究为高渗透率新能源电网的火电机组控制提供了有效解决方案。
关键词:
电力系统自动化;火电机组;自动发电控制;模糊推理;强化学习
近年来,风电、光伏等可再生能源装
机容量的快速增长,显著改变了电力系统的运行特性。新能源出力的间歇性与波动性导致电网频率调节难度增大,对传统火电机组自动发电控制
(
automatic generation control
,
AGC
)
系统提出了更高要求。火电机组作为电网主力调频资源,其控制性能直接影响系统频率稳定性,尤其在新能源渗透率的高比例场景下,现有控制策略面临锅炉
-
汽机
-
环保多变量强耦合、多尺度扰动叠加的双重挑战。
目前,大量学者针对火电机组
AGC
性能自动调节方法进行了研究,现有
AGC
性能自调节方法可归为四类:
1.
比例
-
积分
-
微分
(
proportional integral derivative
,
PID
)
及免疫、自整定等变型,解决基础频率跟踪,适应低扰动场景;
2.
模型预测控制
(
model predictive control
,
MPC
)
与动态矩阵控制
(
dynamic matrix control
,
DMC
)
,利用滚动优化处理大迟延,用于燃烧慢过程;
3.
模糊推理
(
fuzzy inference
,
FI
)
与强化学习
(
reinforcement learning
,
RL
)
等智能策略,应对非线性,适配煤质多变工况;
4.
多源指令分配与火
-
储联合调频,提升爬坡共享,服务高比例新能源。例如苏寅生等
提出的多源协调
AGC
指令分配策略,虽实现资源互补利用,但未充分考虑火电机组内部蒸汽
-
燃料
-
环保参数的动态耦合机理;雷雨等
基于全域灵敏度分析的参数优化方法,虽辨识出关键控制环节,但缺乏时变工况下的参数自适应能力;徐振华等
、陈沛等
采用火
-
储联合调频模
式,虽提升响应速度,但依赖外部储能设
备增加系统复杂度与经济成本。
针对以上问题,本文提出一种多变量
协同控制方法。该方法通过机理建模与数据驱动的融合,实现了火电机组在新能源高渗透环境下的多变量解耦与扰动抑制,为提升电网频率稳定性提供新的技术路径。
一、新能源并网对火电机组控制的影响建模
二、多变量协同控制下的 AGC 动态优化策略
三、 实验与分析
四、结论
全文7633字,详见《中国能源》2026年第3期。
作者简介
梅海龙:国电长源汉川第一发电有限公司
特级技师,主要研究方向为火电节能技术及智能发电控制
其他作者
叶红武,李鹏远,曾海波
文章来源
本篇文章发表于《中国能源》杂志2026年第3期
刊物介绍
《中国能源》杂志由国家发展和改革委员会主管,国家发展和改革委员会能源研究所主办,是国家高端智库学术刊物。《中国能源》杂志系中国人文社会科学AMI核心期刊、中国科技核心期刊、《国家哲学社会科学学术期刊数据库》《国家哲学社会科学文献中心》收录期刊、入选中国科学院科技战略咨询研究院《智库期刊群(2.0版)》、“中国社科院创新工程研究单位科研绩效考核期刊名录”及《中国学术期刊影响因子年报》统计源期刊,获评“2024年度综合性人文社会科学最受欢迎期刊”与“2025年度综合性人文社会科学最受欢迎期刊”。
作者投稿请发邮件至zgny1718@zhgny.org.cn
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