电网控制性能评价标准下的AGC控制策略

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自动发电控制（AGC）的基本理论

⾃动发电控制（AGC）的基本理论⾃动发电控制(AGC)的基本理论⾃动发电控(Automatic Generation Control)简称AGC ，作为现代电⽹控制的⼀项基本功能，它是通过控制发电机有功出⼒来跟踪电⼒系统的负荷变化，从⽽维持频率等于额定值，同时满⾜互联电⼒系统间按计划要求交换功率的⼀种控制技术。

它的投⼊将提⾼电⽹频率质量，提⾼经济效益和管理⽔平。

⾃动发电控制有四个基本⽬标：（1）使全系统的发电出⼒和负荷功率相匹配；（2）将电⼒系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值；（3）控制区域问联络线交换功率与计划值相等，实现各区域内有功功率的平衡；（4）在区域内各发电⼚间进⾏负荷的经济分配。

上述第⼀个⽬标与所有发电机的调速器有关，即与频率的⼀次调整有关。

第⼆和第三个⽬标与频率的⼆次调整有关，也称为负荷频率控制LFC(LoadFrequency Control)。

通常所说的AGC 是指前三项⽬标，包括第四项⽬标时，往往称为AGC 但DC(经济调度控制，即Economic Dispatching Control)，但也有把EDC 功能包括在AGC 功能之中的。

负荷频率控制通过对区域控制偏差(ACE)调整到正常区域或零来实现系统频率和⽹间的联络线交换功率的调整。

ACE 表达式如下：()()()[]S A T S A S A T T K f f B P P ACE -+---=10 (1．1) 试中：A P ,S P 分别表⽰实际、预定联络线线功率；A T 、S T 分别表⽰实际电钟时间和标准时间；A f 、S f 分别表⽰实际、预定系统频率；B 表⽰系统频率偏差系数；T K 表⽰电钟偏差系数。

联络线频率偏差控制⽅式，TBC(Tie Line Bias Control)，ACE 按上式形成；定频控制⽅式，。

CFC(Constant FrequencyControl)，ACE 不含(S A P P -)；定净交换功率控制⽅式CNIC(Constant Net Interchange Control)，ACE 不含(S A f f -)。

针对AGC模式的自动控制策略优化

针对AGC模式的自动控制策略优化超超临界直流炉机组在AGC模式下往往难于满足电网要求，其主要原因在于该类机组蓄热能力较小，初始的响应速度慢。

针对机组特点，通过对其协调控制系统进行优化改进，以满足电网调度的要求，并在频繁的AGC变负荷工况下减小机组的汽压、汽温的变化幅度。

标签：AGC;CCS;协调控制;控制策略优化Abstract：The unit with ultra-supercritical once-through boiler under AGC mode is often difficult to meet the requirements of the power grids .The main reason is that this kind of unit cannot store much energy and the response speed of the initial is slow .Based on this characteristics of unit，This pager gives some suggestions and optimizations to improve the coordinated control strategy，in order to meet the requirements of power grid dispatching ，and the changing of steam pressure and temperature of the unit can be reduced during frequent load change under AGC.Key words：AGC;CCS;cordinated control;control strategy optimization隨着时代和科学技术的发展，我国新建机组大部分是超超临界机组。

330MW供热机组AGC和一次调频控制策略分析及优化

ｐｙｌ．ＴｈｏｄｃａｇａａｉｔｆｈｎｔｏｌｏｅｆｃｌａｉｆｈｅｌａｈｎｅｃｐｂｌｙｏｅｕｉｓｃｕｄｎｔｐｒｅｔｙｓｔｙｔｅＡＧＣｎｒｒｒｑｅｃｅｕｓ— ｉｔｓａｄｐｉｍａｙｆｅｕｎｙｒｑｉｉ
（ｈｎｈｉＥｅｔｉｏｒＣｏＳａｇａｌｃｒＰｗｅ．，Ｌｔ．ＷｕｉｇＴｈｒｌＰｗｅａｔｈｎｈｉ２０４，ｉａｃｄｊｎｅｍａｏｒＰｌｎ，Ｓａｇａ０２１Ｃｈｎ）
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｔｒｓｎ，ａｔｕｈｐｏｌｍｏｏｒｐａｔｈｔｈｖｘｒｃｉｎｓｅｍｅｔｇｕｉｓｉｔｅｐｂｌｅｅｔｏｇｒｂｅｆｒｐｗｅｌｎｓｔａａｅｅｔａｔｔａｈａｉｎｔｓＯｋｅａ— ｐｏｎａｃｅｗｅｎｓｒｃｌｅｈｅｔｇｄｍａｄｆｃｅｃｌｉｄｓｒａａｋ，ｔｅＡＧＣｎｒｍａｙｆｅｕｎｙｎｅｂｔｅｔｉｔｙｍｅｔｔｅｈａｉｅｎｓｏｈｍｉａｎｕｔｉｌｐｒｎｈａｄｐｉｒｒｑｅｃ
ｔｎ，ａｔｒｅｐｒｎｓａｄａｊｓｍｅｔ，ｈｏｔｏｔａｅｙｏｉｏｆｅｘｅｉｍｅｔｎｄｕｔｎｓｔｅｃｎｒｌｒｔｇｆｓＡＧＣｎｒｍａｙｆｅｕｎｙａａｙｅｎｐｉａｄｐｉｒｒｑｅｃｎｌｓｓａｄｏｔ —

电力系统综合节能的AGC与AVC协调控制策略

ｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓａｎｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｆｒｏｍｔｈｅＡＧＣａｎｄＡＶＣｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｃｏｎｓｉｄｅｉｒｎｇｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｅｃｏｎｏｍｙ．Ｉｎｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅ，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｖｅａｄｊｕｓｔｉｎｇｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｏｒｆａｄｖａｎｃｅｄＡＧＣｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｗｉｌｌｂｅ
ｐａｎｓ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅ１．Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅａｎｄｕｓｅｔｈｅ
姜凯，丁晓群，许贤杰，陈光宇，李林ｚ
（１．河海大学能源与电气学院，江苏南京２１１１００：
０７１０００）２．华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定

电网AGC 控制策略

电网AGC 控制策略作者：黄新来源：《中外企业家·下半月》 2013年第10期黄新（神华神东电力新疆米东热电厂，新疆乌鲁木齐830019）摘要：电网AGC控制策略是电网运行于工作过程当中的重要环节，全面的对控制过程之中存在的难点和缺陷进行探析并且提出加强改进的策略方案，可以全方位的提升电网运营的质量。

文章将针对这一方面的内容展开论述，详细的分析了电网AGC控制的相关方案，并且对控制目标、控制方案的调整等进行了研究，旨在进一步加强实践之中的应用，为现代化的电网运营提供坚实的基础。

关键词：电网控制；电网AGC；控制策略中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号:1000-8772（2013）29-0041-02随着我国的互联网技术和电网技术不断的加强与改进，再加上我国的高压电网也在全面升级，所以，在全国的范围之内电力资源和相关基础设施的建设正在不断的优化，配置得到了不断的更新和改良，使得电力资源的格局已经初步形成，电量交换处于一个迅猛增长的态势之中。

而在当前的形势之下，对于电力线路的控制以及功率控制的策略方案要求也在不断提升，我国目前阶段有多级电网调度的工作模式，在此模式之中网调主要负责的是电网工作频率的调整以及联络线路的整改；而国调则主要负责相关省网的电力调度和事故的处理；声调负责的是电力运行之中电网频率的偏差调整。

要想保证电网的安全、稳定运行，首要的一点就是需要保证电网控制的频率在允许的范围之内，并且维持每一个相邻的电网之间计划值的偏差在可控制的范畴之内。

所以，针对电网AGC控制非常重要，对控制的策略进行优化调整，有助于控制水准的提高。

一、电网AGC控制方案的现状和缺陷传统的电网AGC控制方案主要是根据电网控制的区域，按照ACE值的大小对控制范畴进行划分，分为次紧急控制区域、正常调节区域、死区以及紧急调节区域等四个控制范围，在每一个控制的区域之中，都配置相关的控制策略，来保证电网的稳定运行。

黑龙江电网CPS标准下AGC的分析

质量的“ 过 ” 并鼓励各控制区域积极参与调整联功，
合系统的运行频率，进各区域充分发挥大电网的促
优越性。

性，与ＡＧ的控制性能密切相关。东北电网用这Ｃ
ＣＳ标准取代Ａ标准，Ｐ注重控制区域对系统频率质量的贡献。这对ＡＣ机组的运行提出了新的要求，Ｇ
Ｏ引言
大区电网互联中要保持和提高电网频率质量，改善机组控制调节性能，挥大电网运行的优越发
用于限制大的不可接受且不可预见的系统潮流。
ＣＳ准可以明确评估各控制区域长期对电网频率Ｐ标
ｂｔｅｎｐｏｉｃｓｉｔｅｎｒｅｓｒｒ，ｎｌｅｅａｔｍｔｅｅａｉｏｔｌＡＣｆｅｌｇｉｇＧｉｅｅｒｖｅｏｈａｔｎｇｉａａｚｓｈｕｏａｉｇｎｒｔｎｃｎｒ（Ｇ）ｏｉｎｊｎｒｗｎｎｈｔｅｄｙｔｃｏｏＨｏａｄ
摘
要：述了东北电网省间联络线功率交换控制性能评价标准（ｏｔｌｅｏｍｎｅＳａｄｒ，Ｐ）分析黑龙江电阐ＣｎｒｒｒａｃｔａｄＣＳ，ｏＰｆｎ
网ＣＳ标准下自动发电控制（Ｇ：ｕｍａｃｇｎｒｉｏｔ１控制面临的问题，出了提高ＡＣ调节效果的措施。ＰＡＣａｔｔｅｅａｏｃｎｏ）ｏｉｔｎｒ提Ｇ关键词：Ｐ；Ｇ；网频率控制ＣＳＡＣ电

储能 agc 控制策略

储能 agc 控制策略
储能 AGC（自动发电控制）控制策略主要涉及以下几个方面：
1. 功率控制：AGC的主要任务是控制电网频率和联络线功率。

在控制区域内，AGC机组需要接收调度中心的实时AGC信号，自动调整机组的发电出力，以确保电网频率和联络线功率的稳定。

2. 负荷频率控制：根据电网的频率、联络线潮流及系统电钟时差，计算得到控制区的区域控制偏差（ACE），再经滤波得到平滑的区域控制偏差（SACE），最后根据调频资源的运行特性及AGC分配因子计算出各个机组的AGC调节功率值。

3. 经济调度：经济调度（ED）根据超短期的负荷预计及发电机组的运行工况，按照成本最小的原则计算出各个调频资源的基点功率和AGC分配因子，传送给负荷频率控制。

4. 储能系统控制：储能系统可以用于调频。

储能变流器DC-AC模块的控制主要有恒功率（PQ）控制、恒压恒频（V/F）控制、下垂（Droop）控制、虚拟同步机（VSG）控制等策略。

请注意，以上信息仅供参考，具体策略应根据实际工况进行选择和调整。

AGC系统控制策略优化分析

的可用率达到９以上。８
为保证发电机组供电质量，据《北区域发电依华
厂并网运行管理实施细则》华北区域并网发电厂和《辅助服务管理实施细则》简称 “ 个细则 ” 中对（两）ＡＧＣ系统的投入率、调节指标考核标准进行了严格的规定。在 “ 两个细则 ” 运行期间，现有些机组试发
王芳
（大唐河北发电有限公司马头热电分公司，河北邯郸
摘要：满足ＡＧＣ系统补偿考核规定的要求，绍大唐河北为介
０６４）５０４
ＡＧＣ系统调节性能计算公式为
Ｋ一Ｋｌ× Ｋ２× Ｋ３
发电有限公司马头热电分公司３０Ｍｗ机组ＡＧ系统可０Ｃ
用率和调节性能指标，分析ＡＧＣ系统在可用率、节速度、调调节精度等方面的优化策略，并说明优化效果。
关键词：ＡＧＣ系统；制策略；化；能指标控优性
ＡｂｔａｔＩｒｅＯｍｅｔｔｅｒｑｉｅｎｓｏｈｏｅｓ — ｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｅｈｅｕｒｍｅｔｆｔｅｃｍｐｎａ
速率。“ 个细则 ” 两中规定３０Ｍｗ中储式火电机０组不能低于机组铭牌标识的发电容量的２。调节精度是指机组响应稳定以后，际出力和设点出力实
可用率和调节性能指标，唐河北发电有限公司马大

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LI Bin1, WEI Hua1, NONG Wei-tao2, LI Lin-feng2, WU A-qin1, YANG Yu-de1
(1. College of Electrical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China; 2. Guangxi Electric Power Dispatching and Communication Center, Nanning 530012, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China) ABSTRACT: An interior point algorithm for automatic generation control (AGC) strategy under the control performance standard (CPS) in the interconnected power grids according to the operation of interconnected power grid and evaluation standard of CPS is presented, after the discussion of the practical operating situation and the existent problems of AGC in power system. The new mathematic optimization model for AGC control strategy is proposed, which can be solved by the interior point nonlinear programming algorithm with the complementarity constraints. Extensive numerical simulations on the practical power systems have shown that this control strategy is promising due to reducing the number of order effectively, improving the CPS performance significantly, and the guarantees of the frequency quality and the safety operation in power system. This control strategy has been applied in Guangxi power grid successfully. KEY WORDS ： automatic generation control；control performance standard ； optimization theory ； control strategy ； interconnected power grid 摘要：分析电力系统中现有电力系统自动发电控制(automa tic generation control， AGC)策略的运行情况和存在问题。根据电力系统实际运行情况和控制性能评价标准 (control performance standard，CPS)考核要求，提出基于现代内点理论的互联电网 CPS 标准下的 AGC 控制策略，建立相应的最优化数学模型，确定解算条件，导出含互补约束条件的非线性规划算法。大量的仿真实验和比较算例表明所提的 AGC
Δf ΔPT 控制策略 ΔPG 功率分配
PR = PP + PI + PCPS
(1)
式中：PP = −GP EACE ；GP 为比例增益系数；EACE 为滤波后的 ACE 值； PI = −GI I ACE ；GI 为积分增益系数；I ACE 为当前考核时段(如 10 min)累计的 ACE 积分值； PCPS = −10GCPS ΔF ； GCPS 为频率增益系数； ΔF 为滤波后的频率偏差。在现行 AGC 控制策略中，增益系数均取经验值， GP 取 1， GI 取 0.5，GP 取 10.5。该策略已相继应用于国内多个电网，取得了一定的效果，但也存在如下问题： 1）实现的控制本质是改进的 PI 控制。虽然加入了 CPS 控制分量，但当各增益系数取经验值时，其在决定控制区总调节功率时所占比重较小，起主要作用的仍是比例分量，也就是说还是如原有的 A 策略一样，要求 ACE 过零。这样改进的 PI 控制对未来情况没有预测，对控制指标不能全局把握，更没有办法保证 AGC 控制区内各单位的经济效益，无法体现 CPS 标准的优越性。 2）在计算下令值时，只是计及联络线功率偏差和频率偏差，对于 CPS 指标值的控制、机组的有功功率限制、调节容量、调节速率等各种经济安全
万方数据
第 25 期
李滨等：
基于现代内点理论的互联电网控制性能评价标准下的 AGC 控制策略
57
发挥大电网的优越性。目前，国内外各大电网都在研究并逐步实施 CPS标准[3-6]，已完成对CPS指标的实时监视和统计 [7-11] ；同时，对CPS标准下控制策略的研究也取得了相当大的进展，并在AGC实际运行和考核中发挥 [12-15] 了一定作用。但迄今为止，这方面的研究工作没有完全摆脱A标准控制策略的束缚，大部分沿用了A标准控制策略，只是进行了不同程度的改进，无法大幅度提高CPS指标，不能充分体现互联电网各AGC控制区之间的相互支援，不能适应各地不同发电特性的需要。本文详细分析现行 AGC 控制策略的运行情况和存在问题，提出基于现代内点理论的互联电网 CPS 标准下的 AGC 控制策略，大量仿真实验表明所提算法能有效减少 AGC 机组的下令次数，大幅度地提高 CPS 指标。
1 现行 AGC 控制策略分析
目前，国内各省调大多采用南瑞调度系统的 CPS 标准控制策略，该策略是由 A 标准控制策略改进而来。控制区总调节功率 PR 由比例分量 PP 、积分分量 PI 及CPS控制分量 PCPS 3 部分组成[12,15]：
性约束条件都没有直接引入，而在电力系统运行中，这些约束条件都是必须遵守的。 3）对各分量增益系数的确定非常模糊。通常增益系数都是经验值，没有定量的工具进行评估。如广西电网 50%左右为水力机组，但 AGC 控制系统仍采用以火电机组为主的华中电网的增益系数。由于水火电机组特性的不同，这样的增益系数往往造成 AGC 机组过调，使 AGC 机组频繁调节，导致水能的大量浪费，CPS 合格率下降。 4）在电力市场环境下必须考虑经济性问题。 AGC 软件在满足随着电力系统市场化进程的加快， CPS 标准的基础上，要适应发电厂竞价上网的需要，接受电力交易制定的计划值，根据发电机组对电力系统的贡献，得到合理的市场回报。由此可见，互联电网 CPS 标准下的 AGC 控制策略已不是传统的计算功率加闭环控制的问题，而是多约束的大型电力系统综合性问题，须另辟蹊径，引入新的思考方式和先进算法，研究大区域互确保电网频率质量。联系统 AGC 控制策略与技术，
文献标志码：A
基于现代内点理论的互联电网控制性能评价标准下的 AGC 控制策略
李滨1，韦化1，农蔚涛2，李林峰2，吴阿琴1，阳育德1
(1．广西大学电气工程学院，广西壮族自治区南宁市 530004； 2．广西电网调度通信中心，广西壮族自治区南宁市 530012)
AGC Control Strategy Under Control Performance Standard for Interconnected Power Grid Based on Optimization Theory
控制策略能有效地减少 AGC 机组的下令次数，大幅度提高 CPS 指标，保证电网频率质量和安全运行，降低电网调节成本，实现电网运行的精细化管理。该成果已在广西电网投入开环运行。关键词：自动发电控制；控制性能评价标准；最优化理论；控制策略；互联电网
0 引言
现代电网已发展成为多控制区域构成的互联系统。电力系统自动发电控制则是保证电力系统安全稳定运行最有效的控制手段之一，其控制策略决定了控制效果。选择合适的性能评价标准是建立规范的秩序、促进AGC技术应用的重要环节。通用的评价标准主要为北美电力可靠性协会(North American electric reliability corporation，NERC)提出的行为准则，其经历了从A1/A2 标准(简称A标准)评价，到控制性能评价标准的发展过程[1-2]。已于 1998 年开始正式实施的CPS标准克服了A标准的缺陷，更具科学性： 1 ） CPS 标准中对频率的控制目标有明确的规定。 2）CPS 标准不要求区域控制偏差(area control error，ACE)在规定时间内过零，可减少一些不必要的调节，改善机组的运行条件。 3）CPS 标准对各控制区域对电网频率质量的 “贡献”评价十分明确，特别有利于某一控制区域内发生事故时，其它控制区域对其进行支援，充分
2 互联电网 CPS 标准下最优 AGC 控制策略的数学模型
AGC 控制过程可简单地用图 1 表示。AGC 控制策略可看成一个黑箱，外界所关心的输入量是频率偏差 Δf 和联络线偏差 ΔPT ，输出量是 AGC 机组
新增功率 ΔPG ，而 ΔPT 和负荷变化又决定了 Δf PS 控制指标和 AGC 机组功率限制等各种系统限制。同时，在市场环境下还必须满足一定的经济性。能实现这样的控制过程当然有很多方但为达到最佳效案，如现有的改进 PI 控制过程等。果，必须把对最佳效果的追求置于严格的数学理论基础和整套系统化计算方法之上，并提供快速高效的计算工具。
图 1 AGC 控制策略过程的简单描述 Fig. 1 Curt description of AGC strategy