浅析AGC及一次调频控制系统优化
一次调频及AGC讲课
一次调频的特点
一次调频功能稳定时间，应小于1分钟
一次调频功能响应滞后时间，应小于3秒。
机组一次调频功能死区不大于±2 转/分钟（±0.033Hz）
火电机组速度变动率一般为4%～5%，水电机组一般不大于3%
所有并网发电机组必须具备并投入一次调频功能，
山东电网一次调频规定（1）
山东电网一次调频规定（2）
机组一次调频功能负荷限制幅度 额定容量200MW及以下的火电机组，不小于额定容量的±10%； 额定容量220～350MW的火电机组，不小于额定容量的±8%； 额定容量350MW以上的火电机组，不小于额定容量的±6%； 循环硫化床机组，不小于额定容量的±4% 负荷调整幅度应在15秒内达到理论计算的一次调频最大负荷调整幅度的90%
4
联网与孤网运行异常频率处理的区别（2）
第104条 华北电网与其它区域电网互联时，当电网频率超出50±0.1Hz，网调、中调及负责ACE调整的电厂，应首先判断造成频率异常的责任，分别做如下处理：
由于华北电网的责任造成频率超出50±0.1Hz，网调值班调度员及负责ACE调整的电厂应迅速采取有效措施，将电网频率控制在50±0.1Hz以内。当电网调整容量不足时，网调值班调度员应迅速向国调汇报，必要时可请求事故支援。
AGC机组调节性能 （适用火电）(2)
AGC机组动态调节误差
机组容量
调节误差小于
最大误差小于
1000MW
5MW
7MW
600MW
4MW
6MW300MW3Fra bibliotekW5MW
300MW以下
2MW
330MW供热机组AGC和一次调频控制策略分析及优化
（ ｈ ｎ ｈ ｉＥ ｅ ｔｉ ｏ ｒＣｏ Ｓ ａ ｇ ａ ｌｃｒ Ｐ ｗｅ ．，Ｌｔ． Ｗ ｕｉｇ Ｔｈ ｒ ｌＰ ｗｅ ａ ｔ ｈ ｎ ｈ ｉ２ ０ ４ ， ｉａ ｃ ｄ ｊｎ ｅｍａ ｏ ｒＰｌｎ ，Ｓ ａ ｇ ａ ０ ２ １ Ｃｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｔ ｒ ｓ ｎ ，ａ ｔ ｕ ｈ ｐ ｏ ｌｍ ｏ ｏ ｒｐ ａ ｔ ｈ ｔｈ ｖ ｘ ｒ ｃ ｉｎ ｓ ｅ ｍ ｅ ｔ ｇ ｕ ｉｓｉ ｔ ｅ ｐ ｂ ｌ ｅ ｅ ｔ ｏ ｇ ｒ ｂ ｅ ｆ ｒｐ ｗｅ ｌｎ ｓ ｔ ａ ａ ｅ ｅ ｔ ａ ｔ ｔａ ｈ ａ ｉ ｎ ｔ ｓ Ｏ ｋ ｅ ａ— ｐ ｏ ｎ ａ ｃ ｅ ｗｅ ｎ ｓ ｒｃｌ ｅ ｈ ｅ ｔ ｇ ｄ ｍａ ｄ ｆ ｃ ｅ ｃ ｌｉ ｄ ｓ ｒａ ａ ｋ，ｔ ｅ ＡＧＣ ｎ ｒｍａ ｙ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｔｉｔｙ ｍｅ ｔｔ ｅ ｈ ａ ｉ ｅ ｎ ｓ ｏ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔ ｉｌｐ ｒ ｎ ｈ ａ ｄ ｐ ｉ ｒ ｒｑ ｅ ｃ
ｔ ｎ，ａｔｒｅ ｐ ｒ ｎ ｓａ ｄａ ｊｓｍｅ ｔ ， ｈ ｏ ｔｏ ｔａｅ ｙｏ ｉ ｏ ｆｅ ｘ ｅｉ ｍｅ ｔ ｎ ｄｕ ｔ ｎ ｓ ｔ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｔｇ ｆ ｓ ＡＧＣ ｎ ｒｍａｙｆｅ ｕ ｎ ｙａ ａｙ ｅ ｎ ｐ ｉ ａ ｄ ｐ ｉ ｒ ｒ ｑ ｅ ｃ ｎ ｌｓｓａ ｄｏ ｔ —
浅谈一次调频与AGC
浅谈一次调频与AGC摘要：随着电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大，而用户对电能质量的要求却在不断提高，电网频率稳定性的问题越来越被重视。
大容量火电机组需要根据中调的AGC指令和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频。
为提高电网运行的稳定性，降低电网频率的波动，增强电网抗事故能力，各电网公司相继制定了“发电机组一次调频技术管理规定”要求各发电厂严格按照规定进行改造落实参数投入一次调频。
下面简单介绍一次调频与AGC是如何实现调频功能。
关键词：一次调频 AGC 调频1一次调频对于电网中快速的负荷变动所引起的周波变动，汽轮机调节系统、机组协调控制系统根据电网频率的变化情况利用锅炉的蓄能，自动改变调门的开度，即改变发电机的功率，使之适应电网负荷的随机变动，来满足电网负荷变化的过程这就是一次调频。
1.1 一次调频不等率一次调频不等率δ定义为：是指机组调节系统给定值不变的情况下，机组功率由 0 至额定值对应的转速变化量（n）与额定转速（n0）的比值，通常以百分数形式表示δ=Δn/ n0 x100%式中Δn——机组空负荷时和满负荷时的转速差值，r/min；n0——机组额定负荷值，MW。
δ的数值一般设置在3%～6%，δ值越小，在相同的频差下汽机调门的变化幅值越大，反之则越小。
本厂二期机组速度变动率δ为5%。
机组负荷随电网频率变化的幅度很小，可按下式计算：其中：ΔN为一次调频负荷调整量（MW/r/min）Ne为机组额定负荷（MW）δ为机组速度变动率（%）ne为机组额定转速（r/min）本厂1000MW机组一次调频负荷调整量为即转速变化1r/min，一次调频应调整的负荷量为6.67MW。
即相当于40MW/0.1Hz（40MW/6 rpm）1.2一次调频频率死区一次调频频率死区，是特指系统在额定转速附近对转速的不灵敏区。
为了在电网周波变化较小的情况下，提高机组运行的稳定性，一般在电调系统设置有频率死区。
当频差信号在死区范围内时，频差信号切除，输出为0MW，机组不参与一次调频；死区的设置是为了避免机组输出电功率频繁抖动，只有当频差信号超出死区时，机组的一次调频回路动作参与调频。
1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应改进探讨
1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应改进探讨近年来，随着我国经济的快速发展和能源需求的不断增长，电力行业发展迅猛，在这个背景下，电力市场也在不断完善，电力系统稳定性与可靠性需求日益增加。
超超临界机组AGC和一次调频响应是电力系统中非常重要的一部分，对于提高电力系统的稳定性和可靠性有着至关重要的作用。
本文着重从AGC和一次调频响应方面进行探讨，旨在通过技术改进，提高超超临界机组在AGC和一次调频响应方面的性能。
AGC（Automatic Generation Control）系统是电力系统中的一种重要的自动控制系统，主要用于维持系统频率和有功功率平衡，保持发电机出力与负荷之间的平衡。
超超临界机组是指接近超高压等级的超临界机组，具有更高的效率和更低的排放。
超超临界机组的AGC系统需要具有更高的灵敏度和更快的响应速度，以满足电力系统对稳定性和可靠性的要求。
一次调频响应（Primary Frequency Response）是指机组在系统频率突变时，通过调整发电机出力来调节系统频率，以维持系统频率稳定。
提高超超临界机组的一次调频响应能力，对于提高电力系统频率稳定性具有重要意义。
针对超超临界机组AGC系统进行改进。
传统的AGC系统通常采用PID控制器，并且参数设定是静态的，难以适应系统运行状况的动态变化。
可以考虑引入先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制或模型预测控制等，来提高AGC系统的控制精度和动态性能。
还可以通过引入智能化技术，如人工智能、大数据分析等，来实现对发电机出力的精准预测和调度，从而优化AGC系统的运行效果。
针对超超临界机组一次调频响应进行改进。
现有的一次调频响应通常是基于机组的速度调节器来实现的，速度调节器的响应速度和灵敏度直接影响着机组的一次调频性能。
可以考虑改进速度调节器的设计，采用先进的控制算法和传感器技术，提高速度调节器的响应速度和精度。
还可以通过提高机组的惯性矩和增加一次调频控制的策略，来增强机组的一次调频响应能力，在频率突变时能够更快速、更准确地调节发电机出力，以维持系统频率的稳定。
火电机组一次调频和AGC原因与优化分析
火电机组一次调频和 AGC原因与优化分析摘要：随着人们对电力需求的不断提升，电网的正常运行具有重要作用。
而在电网的日常运行过程中，火电机组的一次调频相关功能必须要满足相关要求，但是在实际的控制系统中很难保证对不等率或者频差函数等进行正确设置，再加上AGC功能优势无法完全的发挥，进而严重制约了电网频率的稳定性，为此，加强对火电机组一次调频以及AGC原因分析具有现实意义。
关键词：火电机组一次调频 AGC 优化1一次调频以及AGC概述1.1一次调频概述一次调频顾名思义就是在汽轮机相关参数设定值不发生改变的情况下，将汽轮机转速或者功率输出进行改变进而实现对电网频率的控制，以满足实际的电网频率的稳定性。
当进行一次调频后，机组往往需要在保证设定值不变的情况下，保证输出功率由零提升至额定功率。
在进行调频过程中，汽轮机的转速变化量以及额定转速之间是不等率的，为此，对于不同的荷载机组的转速也会存有不同的转速不等率指标。
另外，如果电网的功率出现不平衡的情况或者电网频率偏离额定值时，也会影响到一次调频的效率，所以，在实际的一次调频过程中丙烯要结合实际情况合理的制定相关策略，进而保证电网的稳定性。
影响一次调频的主要因素包括以下几点：第一，设备因素。
作为影响火电机组一次调频最为重要的因素之一，最为常见的设备因素包括但不限于调速器、配气机构件间的摩擦或者间隙等导致调速系统的迟缓率增大，进而致使调速系统的不稳定性；因为测量或者其他干扰问题而导致机组和省调间交换的数据存在一定的偏差；因为DEH控制系统所传递信息时间较长，进而制约了调速汽门的反应速度以及所采用的小部分低压透平油纯电调的老机组其精度无法满足实际需求等等；第二，运行方式。
一般情况下，火电机组主要是采用的定压以及滑压运行方式，但由于滑压机组的效率较高且损失较小，所以对于新兴的机组主要以此方式为主，但是仍一部分采用的是定压方式，而由于此方式对于机组前压力的偏差要求较高，为此，在压力拉回逻辑的影响下会影响到一次调频的反拉作用，进而影响一次调频的稳定性；第三，控制逻辑的影响。
1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应改进探讨
1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应改进探讨1. 引言1.1 背景介绍随着能源需求的不断增长和能源结构的不断调整，大型发电机组在电力系统中扮演着愈发重要的角色。
而超超临界机组作为目前最先进的发电机组技术之一，具有出色的发电效率和环保性能，被广泛应用于电力系统中。
在实际运行中，超超临界机组在应对系统负荷变化和频率波动时会面临一些挑战。
自动发电控制（AGC）和一次调频响应是超超临界机组运行中的两个重要方面，对机组的稳定性和运行性能有着至关重要的影响。
研究如何改进超超临界机组的AGC和一次调频响应，提高机组在电力系统中的运行效果，具有重要的实际意义和研究价值。
本文旨在对超超临界机组AGC和一次调频响应进行深入探讨，探讨其改进方案和协调控制策略，同时分析影响因素，为优化超超临界机组的运行性能提供理论支持和技术指导。
展望未来，相关研究将对超超临界机组的发展和应用起到积极的推动作用。
1.2 研究意义在1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应改进方面的研究具有重大意义。
AGC技术作为电力系统中的关键控制环节，直接影响着系统的稳定性和可靠性。
通过对AGC技术进行改进，可以提高电力系统的调节能力，降低系统频率波动，保证系统运行的稳定性。
一次调频响应改进方案的研究可以有效提高电力系统的频率响应速度和精度，使系统在频率扰动下更快地恢复到平衡状态，减少系统频率稳定性风险。
AGC和一次调频响应的协调控制策略能够更好地优化系统运行效果，提高系统的整体性能和经济性。
对1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应改进的研究不仅有助于提高电力系统的稳定性和可靠性，还能够为电力系统的智能化和高效化发展提供技术支撑和理论指导。
展望未来，进一步深入研究这些方面将有助于推动电力系统的发展和升级。
2. 正文2.1 AGC技术概述AGC，即Automatic Generation Control，是自动发电控制系统。
它通过监测电网负荷变化和电厂内部运行情况，实时调节机组的输出功率，以使电网频率、有功功率与无功功率保持在稳定状态。
火电厂AGC及一次调频控制逻辑优化
火电厂AGC及一次调频控制逻辑优化发布时间：2022-09-15T07:23:23.852Z 来源：《福光技术》2022年19期作者：赵倩[导读] AGC 及一次调频控制逻辑优化，较为复杂，涉及事项众多，需要从细节把控，结合现实应用中表现出来的问题，进行针对性改善，全面提升系统性能，为火电厂良性运转提供保障。
河南京能滑州热电有限责任公司河南省安阳市 456400摘要： AGC 及一次调频控制逻辑优化，较为复杂，涉及事项众多，需要从细节把控，结合现实应用中表现出来的问题，进行针对性改善，全面提升系统性能，为火电厂良性运转提供保障。
关键词：火电厂；AGC；一次调频；控制；逻辑；优化1 相关概述1.1AGC 系统AGC 系统一般指自动发电控制，通过自动控制程序，实现对控制区内各发电机组有功出力的自动重新调节分配，以维持系统频率、联络线交换功率在计划目标范围内的控制过程。
AGC 是由主站自动控制程序、信息传输通道、信息接收装置(远方终端)、机组协调控制系统(电厂监控系统)、执行装置、发电机组自动化装置等环节组成的整体。
1.2 一次调频一次调频，是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程。
当电网频率升高时，一次调频功能要求机组利用其蓄热快速减负荷，反之，机组快速增负荷。
2 火电厂 AGC 及一次调频控制中存在的问题及处理 2.1AGC 控制存在问题 2.1.1 锅炉主控存在的问题在火电厂锅炉的主控中设计的前馈条件，容易出现前馈冗余问题，而且机组锅炉主控中设定的 PID 参数较强，同时很多火电机组都受到低氮燃烧改造的影响，锅炉运行的滞后性相对严重，多种情况的共同作用下，容易造成锅炉的运行出现燃料超调量异常、运行经济性较差等问题，甚至会出现炉膛负压和烟气氧量波动剧烈的问题，对锅炉安全运行造成威胁。
2.1.2 燃料主控存在的问题在电厂机组的原有燃料主控中 PID 调节器设定的参数较弱，不能形成理想的跟踪线性。
1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应改进探讨
1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应改进探讨随着能源需求的不断增加和新能源技术的不断发展，电力系统的规模和技术水平也在不断提升。
超超临界机组作为当前电力系统中的主力机组之一，在AGC（Automatic Generation Control，自动发电控制）和一次调频响应方面的性能要求越来越高。
本文将对1000MW超超临界机组AGC和一次调频响应进行改进探讨，以提高其在电力系统中的运行稳定性和可靠性。
一、1000MW超超临界机组AGC的问题分析AGC是电力系统中一个重要的控制系统，其主要作用是根据电网负荷的变化和发电机组的运行状况，自动调节发电机组的功率输出，使电网负荷与发电机组的输出之间达到动态平衡。
对于1000MW超超临界机组来说，AGC的性能要求更加严格，主要表现在以下几个方面：1. 快速响应能力：超超临界机组AGC需要能够在较短的时间内对电网负荷的变化做出快速响应，确保电网频率的稳定。
2. 稳定性和精度：AGC系统需要保持较高的稳定性和控制精度，对于小幅度的频率偏差和功率波动能够进行快速调节。
3. 抗干扰能力：AGC在面对电网负荷突变、外部扰动和故障时，需要具有较强的抗干扰能力，确保系统的安全和可靠运行。
以上三点是1000MW超超临界机组AGC面临的主要问题，针对这些问题，需要进行一系列的改进和优化措施。
1. 优化控制算法：针对超超临界机组的特性和机组负荷特点，可以对AGC的控制算法进行优化，提高响应速度和控制精度。
可以采用模糊控制、神经网络控制等先进的控制算法，对AGC系统进行智能化升级，提高其对电网负荷变化的适应能力。
2. 增加辅助控制策略：在1000MW超超临界机组的AGC系统中，可以增加一些辅助控制策略，如预测控制、模型预测控制等，提高系统对电网负荷变化的预测能力，从而更好地完成功率调节和频率控制任务。
3. 强化通信网络：AGC系统需要通过广域通信网络与电网中其他机组和负荷进行信息交换和协调控制。
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浅析AGC及一次调频控制系统优化
作者：周亮亮张光玉
来源：《科技视界》2013年第18期
【摘要】本文介绍吕四港发电厂一期工程4*660MW机组AGC及一次调频系统的性能指标与江苏省电网要求的性能指标的之间的差距；针对存在的差距，对机组AGC及一次调频控制系统所采取的一系列优化措施以及最后所取得的效果。
【关键词】AGC；一次调频；性能；措施；效果
0 前言
为促进发电企业提高运行管理水平，确保电网安全、稳定、经济运行，提高电能质量，江苏省电网于2011年7月1日开始在江苏省内对所有涉网电厂的AGC及一次调频性能指标提出了新的要求，电网加大了对发电厂电能质量的考核，其中AGC及一次调频的性能指标是其中的重点考核内容。
为满足电网对AGC及一次调频性能指标的要求，在保证机组安全稳定运行的前提下，对AGC及一次调频系统进行相应的优化，减少电网对发电厂的考核，争取利益的最大化[1]。
自动发电控制（Automatic Generation Control）简称AGC，它是能量管理系统（EMS）的重要组成部分。
按电网调度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组，通过电厂或机组的自动调节装置，实现对发电机功率的自动控制[2]。
一次调频是通过调节汽轮机调门的开度，利用机组的蓄热来快速响应电网频率的变化。
为了保证电网的安全经济运行，提高电能质量和电网频率的控制水平，迅速消除由于电网负荷变化而引起的频率波动，电网对机组的一次调频要求越来越高[3]。
1 AGC及一次调频性能指标与江苏省电网要求指标的差距
1.1 AGC调节速率电网实测只有1.3%额定容量/每分钟左右，而江苏省电网要求为1.5%额定容量/每分钟
1.2 AGC调节精度电网实测为0.6%额定容量左右与电网要求日平均调节精度必须达到0.5%额定容量存在一定差距
1.3 一次调频性能指标电网要求45秒钟平均调节速率必须达到2%额定容量，而我公司实测为1.7%额定容量左右
由于我公司AGC及一次调频性能指标均不能达到江苏省电网的考核要求，每个月导致大量的考核费用。
2 提高AGC性能指标的优化措施
2.1 减少AGC指令在协调控制系统负荷指令处理回路中的延迟时间
AGC指令在进入协调控制系统负荷指令处理回路经负荷高低限幅，负荷变化率限制和指令增减闭锁再经过一段延时作为协调控制系统负荷控制指令送入汽机主控和锅炉主控逻辑来协调汽机和锅炉响应外界负荷的变化，由于此延时时间较长在AGC指令变化时，相应锅炉和汽机并没用立即动作而是延时一段时间，对AGC调节速率及调节精度产生较大大的影响，通过减小AGC指令在负荷指令处理回路的延迟时间，提高了汽机和锅炉对负荷的响应时间。
2.2 放宽限制汽机调门动作的压力波动允许值、削弱压力拉回控制作用
机组在响应外界AGC指令变化时会造成机前压力的波动，当机前压力与设定值偏差大于一定值时就会限制汽机调门动作来稳定汽压，当偏差较大时通过压力拉回控制回路的作用控制汽机调门动作进一步稳定汽压。
由于压力偏差大限制汽机调门及压力拉回控制回路的作用导致机组在响应AGC指令时，汽机调门经常会出现保持在一个位置不动或做相反动作，对AGC的调节速率及调节精度产生很大的影响[1]。
所以应根据机组的实际情况放宽限制汽机调门动作的压力波动允许值并削弱压力拉回控制回路的控制作用。
2.3 提高锅炉在机组负荷变化时的动态前馈作用
锅炉炉膛容积大，热容量大，锅炉在接到负荷指令后，改变煤量到蒸汽流量发生变化需要时间，即蒸汽产生的纯迟延时间[4]。
最终导致汽压响应的迟延，因此在AGC指令变化时，通过适当加强锅炉指令的动态前馈，使锅炉对AGC指令迅速作出反应，提高锅炉的响应时间。
2.4 提高负荷指令至汽机侧的前馈作用，提高汽机的响应速率。
在AGC指令变化时，前期汽机作出较大贡献来提高AGC性能。
2.5 解决发电机有功同源
DCS中的发电机有功信号由继保的三个功率变送器输出的4-20mA信号进行三取中得到的，而调度EMS系统中的发电机有功是由交流采样装置得出的数据直接上传得到的，此发电机有功功率数据不同源，就造成电厂DCS和调度EMS中的发电机有功数值存在偏差，影响AGC的性能。
公司四台机组利用小修和临修期间将DCS中经过三取中得出的发电机有功数据通过AO卡件输出至NCS系统，由远动系统将此数值上传至省调EMS，NCS交流采样得出的发电机有功数值不再上传调度。
采取以上优化措施后，AGC的性能指标得到了很大的提高，具体见以下两张表。
通将对表1和表3的数据，表2和表4的数据进行对比，我们可以看出4台机组的AGC调节速率得到很大的提高并都满足省电网的要求，AGC调节精度同时也等到大幅度提高，基本上满足电网要求的指标。
3 提高一次调频性能指标的优化措施
一次调频系统是由DEH，CCS共同完成，针对我公司一次调频性能达不到江苏电网2%额定负荷的要求，所采取的主要优化措施：1）在CCS中在一次调频指令信号在与AGC负荷指令叠加前乘以一个系数，适当的扩大一次调频动作的幅度；2）在DEH中在一次调频指令信号在与调门开度指令叠加前乘以一个系数，适当的增加调门开度。
虽然一次调频动作效果受主汽压及不同负荷段的影响较大，但通过提高一次调频动作幅度所取得的效果还是比较明显的。
4 结束语
经过对AGC及一次调频控制系统进行逻辑改进优化后，AGC及一次调频性能显著提高，每月考核费用大幅度下降并获得电网的奖励，在整个2012年吕四港发电公司的AGC及一次调频性能指标在江苏省所有涉网电厂中排名第二。
所以在保证机组安全性的前提下，通过对机组AGC及一次调频控制系统优化可显著提高其性能，能够为公司争取最大的利益。
同时希望本文所实施的优化方案能够为同类型机组的AGC及一次调频系统优化提供有益的借鉴和参考。
【参考文献】
[1]杜建忠.王滩电厂AGC和一次调频控制逻辑优化分析[J].科技创新导报，2012，13：85.
[2]石魏源.300MW火力发电单元机组AGC优化控制[D].华北电力大学，2008.
[3]杨致靖.华能榆社电厂300MW机组一次调频调节系统调整改造分析[C]// 2009年全国发电厂热工系统故障分析处理与疑难问题解决措施专题研讨会.2009.
[4]张栾英，吴宝琴，谷俊杰，温冠峰.火电机组协调控制系统对AGC响应速度的综述[J].仪器仪表用户，2005.
[责任编辑：王静]。