一次调频及AGC讲课教学内容
自动发电控制AGC讲座
自动发电控制（AGC）AGC，即自动发电控制（Automatic Generation Control）,是电网调度中心实时控制系统（又称能量管理系统EMS）的重要组成部分，其功能为按电网调度中心的控制目标将指令发送到有关发电厂或机组，通过发电厂或机组的控制系统实现对发电机功率的自动控制。
一、AGC的重要功能AGC的其中一项重要功能是调频作用，电网的p/f调整分为：一次调频、二次调频和三次调频，其中利用发电机调速系统频率静态特性而改变发电机出力所引起的调频作用叫一次调频，一次调频控制一分钟以下的负荷变化，在电力系统负荷发生变化时，仅靠一次调频是不能恢复的，即一次调频是有差调整。
通过运行人员手动或调度自动化系统自动改变发电机出力，使频率恢复到目标值，叫二次调频，二次调频控制几分钟至几十分钟的负荷变化，二次调频是无差调整。
二次调频主要由AGC机组自动完成，所以AGC属于二次调频。
三次调频是根据负荷预计曲线，各厂或各机组按计划出力曲线调整，三次调频控制半小时以上的负荷变化。
二、AGC的结构AGC控制系统主要有电网调度中心的实时控制系统、信息传输通道、远动控制装置（RTU）、单元机组控制系统组成。
电网调度中心利用控制软件对整个电网的用电负荷情况及机组的运行情况进行监视，对掌握的数据进行分析，并对电厂的机组进行负荷分配，产生AGC指令。
AGC指令通过信息传输通道传送到电厂的RTU；同时电厂将机组的运行状况及相关信息通过RTU和信息传输通道送到电网调度中心的实时控制系统中去。
结构如下图所示：电网调度中心的实时控制系统主要由以下几部分组成：LFC（Load Frequency Control）：即负荷频率控制，其功能是通过ACE（Area Control Error）.即区域控制误差，如频率变化量Δf、时钟差Δt、潮流等计算，再经过控制运算，得到机组的暂时发电调整量ΔP。
EDC（Economic Dispatch Control）：即经济调度控制，其功能为根据全网负荷水平，以及全网经济运行为目标，根据成本微增率的原则计算出当前机组的经济运行值，该运行值作为发电基值加上由LFC 计算出的暂时发电调整量ΔP即为AGC目标负荷，发电量基值还可由计划输入或人工置入。
讲课一次调频
一次调频1．定义一次调频和二次调频在电网并列运行的机组当外界负荷变化引起电网频率改变时，网内各运行机组的调节系统将根据各自的静态特性改变机组的功率，以适应外界负荷变化的需要，这种由调节系统自动调节功率，以减小电网频率改变幅度的方法，称为一次调频。
一次调频是一种有差调节，不能维持电网频率不变，只能缓和电网频率的改变程度。
所以我们增减某些机组的负荷，以恢复电网的频率，这一过程称为二次调频。
二次调频的实现方法有以下三种：1）电网调频由中心调度所调度员根据负荷潮流及电网频率，给各厂下达负荷调整命令，由各发电单位进行调整，实现全网的二次调频。
2）采用自动控制系统（AGC），由计算机（电脑调度员）对各厂机组进行遥控，来实现调频全过程，参与该系统的各机组必须具有协调控制系统。
电力系统调频问题传统电力系统的调频采用多次调频措施配合使用。
一次调频由发电机的调速器实时调节，目的是完成负荷实时跟踪，将频率变动控制在允许的范围之内。
二次调频由调频机组负责，目的是消除功率不平衡，使频率回复到50 Hz。
三次调频通过合理安排发电计划，减少不平衡发生的机会。
在电力市场中，调频措施有三种：（1）一次调频在电力市场中，在市场电价的一个更新周期内，电价保持不变，可以采用与频率挂钩的罚款／津贴方法来实时地改变发电机与用户的结算电价而促使发电机和用户迅速地调整发电量和用电量来加速不平衡的过渡过程。
将频率的变动控制在允许的范围之内，从而实现一次调频的目的。
（2）二次调频在电力市场中，频率偏50 Hz意味着发电机已有部分电能积压或不足，发电机已经蒙受了一定的经济利益损失，同时频率偏离50 Hz对发电机设备的健康运行也产生较大的影响，所以发电厂必然主动调整以将积压／不足的电能出清，从而最终使得频率回复到50 Hz，实现二次调频的目的。
（3）三次调频在电力市场中，发电容量长期紧张或者发电容量长期过剩将造成电价长期偏高或偏低，最终导致资金的合理流动，因此市场机制将自发地解决三次调频问题。
一次调频、AGC介绍
一次调频、AGC介绍为维护电力系统的安全稳定运行，保证电能质量，除正常生产、输送、使用外，由并网发电厂提供的辅助服务，包括一次调频、AGC、A VC、调峰、无功调节、热备用等。
辅助服务分为基本辅助服务和有偿辅助服务。
基本辅助服务是为了保证安全稳定运行，保证电能质量发电机组必须提供的辅助服务，包括一次调频、基本调峰、基本无功调节。
到不要求时要考核电量。
有偿辅助服务是指并网发电机组在基本辅助服务之外所提供的辅助服务，包括AGC、A VC、有偿调峰、有偿无功调节、热备用等。
有偿服务是额外要求，达到要求时，要进行补偿。
一、一次调频（1）一次调频介绍一次调频：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，这一过程即为一次调频。
当电网频率降低时，一次调频功能要求机组利用其蓄热快速升负荷，反之，机组快速减负荷。
电网的频率是由发电功率与用电负荷大小决定的，当发电功率与用电负荷大小相等时，电网频率稳定；发电功率大于用电负荷时，电网频率升高；发电功率小于用电负荷时，电网频率降低。
（2）一次调频的作用当电网频率变化时，在保证机组安全前提下，按电网频率控制的要求，快速变化机组的负荷，限制电网频率变化，以减小电网频率改变的幅度，使电网频率维持稳定。
一次调频是一种有差调节，不能维持电网频率的不变，只能缓解电网频率的改变程度。
（3）一次调频死区一次调频死区也称一次调频不灵敏区，是指一次调频功能不动作的转速（或频率）偏离额定值的范围。
我厂不灵敏区2转/分。
（4）一次调频考核项目1、一次调频正确动作率，每月正确动作率小于80％，要考核电量。
2、一次调频性能指标，每月一次调频性能指标小于60％，要考核电量。
我厂一次调频功能实现方法在DEH控制系统和CCS系统同时调节。
机组正常运行时，当CCS协调控制投入时，一次调频由DEH 控制系统和CCS协调系统共同实现。
一次调频、AGC介绍
一次调频、AGC介绍一次调频、AGC介绍为维护电力系统的安全稳定运行，保证电能质量，除正常生产、输送、使用外，由并网发电厂提供的辅助服务，包括一次调频、AGC、A VC、调峰、无功调节、热备用等。
辅助服务分为基本辅助服务和有偿辅助服务。
基本辅助服务是为了保证安全稳定运行，保证电能质量发电机组必须提供的辅助服务，包括一次调频、基本调峰、基本无功调节。
到不要求时要考核电量。
有偿辅助服务是指并网发电机组在基本辅助服务之外所提供的辅助服务，包括AGC、A VC、有偿调峰、有偿无功调节、热备用等。
有偿服务是额外要求，达到要求时，要进行补偿。
一、一次调频（1）一次调频介绍一次调频：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，这一过程即为一次调频。
当电网频率降低时，一次调频功能要求机组利用其蓄热快速升负荷，反之，机组快速减负荷。
电网的频率是由发电功率与用电负荷大小决定的，当发电功率与用电负荷大小相等时，电网频率稳定；发电功率大于用电负荷时，电网频率升高；发电功率小于用电负荷时，电网频率降低。
（2）一次调频的作用当电网频率变化时，在保证机组安全前提下，按电网频率控制的要求，快速变化机组的负荷，限制电网频率变化，以减小电网频率改变的幅度，使电网频率维持稳定。
一次调频是一种有差调节，不能维持电网频率的不变，只能缓解电网频率的改变程度。
（3）一次调频死区一次调频死区也称一次调频不灵敏区，是指一次调频功能不动作的转速（或频率）偏离额定值的范围。
我厂不灵敏区2转/分。
（4）一次调频考核项目1、一次调频正确动作率，每月正确动作率小于80％，要考核电量。
2、一次调频性能指标，每月一次调频性能指标小于60％，要考核电量。
我厂一次调频功能实现方法在DEH控制系统和CCS系统同时调节。
机组正常运行时，当CCS协调控制投入时，一次调频由DEH 控制系统和CCS协调系统共同实现。
电网电压频率调整一次调频及AGC介绍课件
05
实际应用中的选择建 议
对电网稳定性要求高的场景
总结词
优先选择一次调频功能
详细描述
在电网稳定性要求高的场景中， 一次调频功能能够快速响应电网 频率的变化，通过调整发电机组 的出力，保持电网频率稳定。
对用户用电质量要求高的场景
总结词
优先选择AGC功能
详细描述
在用户用电质量要求高的场景中， AGC功能可以根据用户需求和电网状 态，对发电机组进行精细化调节，确 保用户用电质量的稳定。
02
电网电压频率调整可以及时应对 负荷变化、发电机故障等突发情 况，保持电网稳定运行。
对用户用电质量的影响
电压和频率是衡量电能质量的重要指 标，如果电压和频率不符合标准，会 严重影响用户用电质量。
电网电压频率调整可以及时调整电压 和频率，保证用户用电质量。
对发电设备的影响
如果发电机的转速与电网的同步转速相差过大，会对发电机的轴系和励磁系统造 成冲击，影响其正常运行。
电网电压频率调整可以及时调整发电机的出力，使其与电网负荷相匹配，避免对 发电设备造成不良影响。
02
一次调频介绍
一次调频的定义
一次调频是指发电机组在并网运行过程中，根据电网频率的 变化，通过自动或手动方式对发电机的出力进行快速调整， 以响应电网频率的变化。
一次调频是电网频率调整中的一种快速响应措施，其响应时 间一般在几十秒到几分钟之间。
AGC通过收集电网中的实时数据，根 据预设的控制策略和目标，自动调整 发电机组的出力，以实现电网的稳定 运行。
AGC的工作原理
01
02
03
数据采集
AGC系统通过收集电网中 的实时数据，包括频率、 电压、功率等，以了解当 前电网的运行状态。
AGC与一次调频讲义
A G C与一次调频讲义 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020自动发电控制AGC和一次调频0 前言根据电监会发布的《发电厂并网运行管理规定》（电监市场[2006]42号）和《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》（电监市场[2006]43号）分别制定了两个文件：《××区域发电厂并网运行管理实施细则》和《××区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》（其中的××代表区域，如“华北”、“华东”），简称“两个细则”。
其中对AGC和一次调频的投入率、调节指标的考核标准进行了严格的规定。
1 定义电力系统频率和有功功率自动控制统称为自动发电控制（AUTO GENERATOR CONTROL 简称AGC）。
AGC是通过控制发电机有功出力来跟踪电力系统负荷变化，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。
基本目标包括使全系统的发电出力和负荷功率相匹配；将电力系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值；及控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，实现各区域内有功功率的平衡。
图1 AGC总体结构示意图主要有三个闭环控制：机组控制环、区域调节控制环和计划跟踪环，机组控制环由D CS自动实现；区域调节控制的目的是使区域控制误差调到零，这是AGC的核心；区域计划跟踪控制的目的是按计划提供发电基点功率。
2 简介AGC作为能量管理系统（EMS）的子系统与数据采集系统（SCADA）结合，以AGC/EDC软件包的形式成为SCADA/AGC-EDC系统，实现电网自动调频和有功功率经济分配等功能。
SC ADA软件系统是AGC软件系统的“工作平台”，其信号主要有三类：遥测信号是被控发电机和区域联络线的有功功率信号经电厂远动终端装置（RTU）、A/D转换送调度中心作为模拟量测量信号；遥信信号指AGC投/切和发电机开/停状态的开关量信号，该类信号经R TU按5us周期扫查送调度中心；遥控信号即中调遥调指令（ADS），该指令由AGC程序运算产生。
agc课程设计
agc课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握AGC（自动发电控制）的基本原理、技术和应用，能够分析并解决实际工程中的AGC问题。
1.掌握AGC的基本原理和概念。
2.了解AGC的技术发展和现状。
3.熟悉AGC在电力系统中的应用和作用。
4.能够运用AGC的基本原理分析实际问题。
5.能够使用相关软件进行AGC的模拟和分析。
6.能够设计简单的AGC系统。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电力系统的兴趣和责任感。
2.培养学生对新技术的敏感性和学习能力。
3.培养学生团队合作和解决问题的能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括AGC的基本原理、技术发展和应用。
1.AGC的基本原理：包括AGC的定义、作用、基本原理和数学模型。
2.AGC的技术发展：包括AGC的历史、现状和未来发展趋势。
3.AGC的应用：包括AGC在电力系统中的应用、优势和挑战。
4.第1-2周：AGC的基本原理。
5.第3-4周：AGC的技术发展。
6.第5-6周：AGC的应用。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：用于讲解AGC的基本原理和技术发展。
2.讨论法：用于讨论AGC的应用和解决实际问题。
3.案例分析法：用于分析具体的AGC案例，提高学生的分析能力。
4.实验法：用于实践AGC的原理和设计，提高学生的动手能力。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用《自动发电控制》作为主教材。
2.参考书：提供相关的电力系统、自动化领域的参考书籍。
3.多媒体资料：提供AGC相关的视频、动画等资料，丰富学生的学习体验。
4.实验设备：配备相关的实验设备和软件，用于实践教学。
五、教学评估教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等方式评估学生的学习态度和理解程度，占总成绩的30%。
调速器一次调频原理、规程要求、程序设计、一次调频与AGC关系
不妥之处，请各位批评、指正！ 谢谢！
3、程序设计
投入一次调频方式下： 大网、小网模式下调速器频率死区0.04Hz， 一次调频动作：频率偏差大于0.04Hz ，延时 0.8s； 一次调频复归：频率偏差小于0.03Hz ，无延 时； 不投一次调频方式下： 大网、小网模式下调速器频率死区0.05Hz；
孤网模式下调速器频率死区0.2Hz。
4、一次调频与AGC关系
• 电网发生功率缺额，折算到讨论的机组：功率缺额：P3－P1； • 一次调频作用：电网功率缺额，引起电网频率降低，如果不进行调节，则按静特性曲线1（Pc1），频
率应降至阀f3，各机组根据频率偏差进行一次调频， 与电网负荷静态频率自调节作用一起，使讨论的 机组增发了功率ΔPf=P2－P1，电网频率为f2（静特性曲线2（Pc1）上B点）。即讨论的机组与电网其它 机组一起进行了一次调频，但电网频率为f2，不可能恢复到扰动前的f1。
组一的次调调速频系，统在根较据快频的率时偏间差（Δ8″f~和1（5″功）率内）弥调补差了系系数统e部p进分行 功率差值；在一次调频的基础上，电网自动发电控制（ AGC，二次调频），修正相关机组的目标功率值Pc，通过 调速系统的PID调节（静态主要依靠积分调节I），最终可 实现电网功率平衡和频率的恢复。
行及电网交换功率控制等因素上，向有关机组调
速系统下达相应机组的目标（计划）功率值，从
而产生电网范围内的功率/频率控制（LFC），称 之为二次调频---优化调速系统功率控制规律。
1、一次调频原理
• 机组原始工况：静特性曲线1(Pc1)上A点：机组目标功率：Pc1；机组实际功率：P1；机组频率：f1；调 速系统调差系数（速度变动率）：ep。
1、一次调频原理
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实际功率——最大调频负荷曲线(300MW)
一次调频的典型实现方式
根据《华北电网发电机组一次调频运行管理规定》 （2006.9颁发），火力发电机组应采取DEH+CCS的一次调
频实现方式。 其中：
DEH侧—是执行级，是有差、开环调节，保证快速性
将频差（转差）信号转换为综合阀位指令增量叠加到原综合阀位指令 处
负荷频率控制
▪ 一次调整：由发电机调速器执行，对短周期负荷变化 进行调整。
▪ 二次调整：对周期较长的负荷变化进行的调整，分为 手动调频和自动调整，目前主要由自动发电控制 （AGC）完成
▪ 三次调整：使有功功率负荷按最优分配（经济负荷分 配）
一次调频
▪ 当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通 过调速系统的自动反应，调整有功出力减少频 率偏差，是维护电网稳定的重要手段。
▪ 一次调整有偏差。 ▪ 并网发电机基本辅助服务的一种
一次调频的主要技术指标
▪ 速度变动率δ：δ=(nmax-nmin) /n0×100% nmax、nmin机组空负荷、满负荷对应的速度，n0
为机组额定转速，r/min ▪ 调频死区 ▪ 调频负荷范围
调频死区、调频负荷范围图例 （300MW机组）
一次调频及自动发电控制系统（AGC）
一、一次调频
1、一次调频技术指标 2、山东电网对一次调频的要求 二、AGC 1、自动发电控制系统概要 2、联合电力系统的负荷频率控制 3、华北山东联络线运行考核释疑 4、AGC投运状况分析 三、特高压联络线投产后，对ACE的影响 1、AGC调整策略的变化 2、ACE考核的变化
AGC与机组协调控制方式
▪ 以汽机跟随为基础的协调控制 ▪ 以锅炉跟随为基础的协调控制 ▪ 综合协调控制
机组制粉系统对AGC的影响
▪ 中间贮仓系统 ▪ 直吹式制粉系统：钢球磨煤机、中速磨
山东电网AGC调度管理
▪已 运 行 125MW 及 以 上 容 量 的 机 组 原 则 上 应 具 备 AGC 功 能 ， 200MW及以上容量的机组必须具备AGC功能。新投产100MW及以 上容量的机组必须具备AGC功能。（第140条）
而循环流化床锅炉由于中间蓄热量很大，因此决定了其调 频裕量较大。只要设计合理，其一次调频性能较容易满足要求。
山东电网一次调频规定（1）
▪ 所有并网发电机组必须具备并投入一次调频 功能，
▪ 火电机组速度变动率一般为4%～5%，水电 机组一般不大于3%
▪ 机组一次调频功能死区不大于±2 转/分钟 （±0.033Hz）
其它电力系统 信息
调度中 心AGC
SCADA
通道
RTU
。 。 。
Байду номын сангаасRTU
PLC
。 。 。
PLC
CCS
。 。 。
CCS
AGC程序设计中存在的不足
▪ 没有考虑火电机组辅机启停时对机组的影响（如火电 机组起停磨、风机等）
山东AGC机组的常用的几种运行模式
▪ 经济调度 ▪ 当前出力 ▪ 计划曲线 ▪ 可调容量比例
▪ 一次调频功能响应滞后时间，应小于3秒。 ▪ 一次调频功能稳定时间，应小于1分钟
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%
目前存在问题
▪ 1、参数及投切压板没有完全固定化 ▪ 2、参数不符合规定
AGC定义
▪ 电力系统频率和有功功率自动控制系统称为自 动发电控制（AGC为Automation Generator Control 缩写) 。通常指的是电网调度中心直 接通过机组DCS控制系统实现自动增、减机组 目标负荷指令的功能。是目前机组的一种基本 功能。
▪具备AGC功能的机组必须满足<<山东电网自动发电控制技术 要求>> （第141条）
▪新投产或技改后的机组，在正式移交试生产前，必须进行 AGC相关试验
▪省调和发电厂均应按文件中核定的AGC技术参数在各自系统 中设定，运行中不得单方面修改机组的AGC技术参数。
▪发电厂应尽量提高AGC机组自动化投入率，保证机组及时正 确响应省调控制命令，严禁发电厂设置控制命令死区和调整
CCS侧—是校正级，是无差、闭环调节，保证持续性和精度
根据设计的速度变动率指标进行功率校正
DEH一次调频控制逻辑图
一次调频动作图例
频率
负荷 大机转速
调阀
一次调频的特点
一次调频的本质是利用锅炉的蓄热，通过汽轮机调节汽门 的快速释放来实现的。因此受机组特性的影响较明显。
供热机组、直流供热机组在实现调频的同时还要满足供热 的需求，有效的锅炉中间蓄热不能全部转化为调频负荷，因此 有明显的一次调频上的先天不足。
▪ 二次调频
AGC的控制目标
自动发电控制AGC在实现高质量电能的前提下， 以满足电力供需实时平衡为目的，其根本任务 是实现下列目标： 1)维持电网频率在允许误差范围之内。 2)控制互联电网净交换功率按计划值运行。 3)控制互联电网交换电能量在计划限值之内 。 4)在满足电网安全约束条件、电网频率和对外净 交换功率计划的前提下，协调参与遥调的发电 厂（机组）的出力按最优经济分配原则运行， 使电网获得最大的效益。
AGC控制原理示意图
AGC主控软件流程图
AGC主控软件流概况：
频率量测
期望频率
联络线交 换功率 联络线交换 功率计划
时差 电能差
区域ACE
ACE滤波 处理
比例P 积分I 微分D
区域控制模式
处理 机组计划
实时网络分析 负荷预测
经济调度
机组实 时功率
暂时发电 增量
机组基 点功率
机组状态/基值模 式
数 据 采 集 与 监 控 SCADA
机组期 望发电
机组命 令形成
AGC控制过程
AGC是建立在以计算机为核心的数据采集与监控系统SCADA、 发电机组协调控制系统以及高可靠信息传输系统基础之上 的电力生产过程的远程闭环控制系统。涉及到调度中心计 算 机 系 统 、 通 道 、 RTU 、 电 厂 控 制 器 PLC (Plant Controller)、调功装置和电力系统等。