自动发电控制(AGC)的基本理论
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
水电厂自动发电控制系统AGC

3 水电厂自动发电控制系统(AGC)目录3 水电厂自动发电控制系统(AGC) (1)3.1 水电机组的类型与响应特性 (1)3.1.1 水电机组的类型 (1)3.1.2 各型水轮机的特点 (2)3.1.3 水电机组的响应特性 (4)3.2 水电厂有功调节系统 (5)3.2.1 有功功率给定方式 (5)3.2.2 水轮机调速器系统 (5)3.3 水电厂全厂负荷控制策略 (10)3.4 水电厂AGC 控制对一次设备的影响 (12)3.5 本章小结 (12)3.1 水电机组的类型与响应特性3.1.1 水电机组的类型水电机组是由水轮机和发电机等组成的,发电机的响应特性比水轮机的响应特快得多,因此水电机组的响应特性主要取决于水轮机的响应特性。
近代水轮机分成两大类:反击式和冲击式,如图3-1所示。
在转轮内转换成固体机械能的水流能量形式是位能、压能和动能的水轮机,称为反击式水轮机。
在这种水轮机中,从转轮的进口至出口水流压力是逐渐减小的。
转轮中的水流具有大于大气压的压力,充满全部流道。
根据转轮区域水流运动方向的特征,反击式水轮机又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式等不同型式。
在转轮内转换成固体机械的水流量形式仅仅是动能的水轮机,称为冲击式水轮机。
在这种水轮机里水流沿转轮斗叶流动过程中压力保持不变(一般等于大气压),具有与空气接触的自由表面,转轮不是整周进水。
根据转轮的进水特征,冲击式水轮机又可分为水斗式、钭击式和双击式等不同的型式。
图3-1 近代水轮机类型3.1.2 各型水轮机的特点1)混流式水轮机混流式水轮机又叫法兰西斯水轮机。
水流沿径向进入转轮,然后大体沿轴向自转轮流出。
混流式水轮机由于应用水头适合多数地区的需要,以及结构简单、运行可靠且效率高,是现代应用最广泛的一种水轮机。
在我国已建水电站中混流式水轮机采用最多。
例如(单机容量):二滩550MW、瀑布沟(600MW)等。
2)轴流式水轮机轴流式水轮机转轮区域的水流是沿轴向流动的,水流在导叶至转轮之间转为轴向,然后进入转轮。
AGC AVC基本原理介绍

△V- 电压偏差
Q -不参加AVC机组的实发无功总和 AVC
▪ 2、AVC分配原则
▪ (1) 与容量成比例原则
Q Q =Q × i AVC
i max n
(i=1,2…n)
Q
i max
i1
其中:n-n台参加AVC的机组
Qimax:参加AVC的第i台机组的最大无 功容量
n
i 1
Q
i
max
:参加AVC机组的最大无功容量 之和
▪ (1) 保证至少有一台机组供给厂用电; ▪ (2) 满足运行母线对中性点接地的要求; ▪ (3) 电站主接线对运行的要求; ▪ (4) 各机组的状态和健康水平的因素;
一、AGC、AVC原理
▪ AGC-Automatic Generation Control自动发电 控制
▪ 1、AGC的依据 ▪ (1) 上游来水量。适用于无调节水库的径流电
▪ 单台机组在投入AGC、AVC之前,必须投 入PID调节。
▪ AGC、AVC自动开停机功能是根据各电厂 要求设置的。其自动执行机组启、停的功 能-当AGC处于远方控制方式时,AGC程序 能够按远方给定的启停机组的台号自动地 启停该台机组,开停机过程中应快速避开 震动区,全厂总负荷不应发生波动,并且 自动投入成组调节(当该机的“参加AGC” 标志位置位时)参加调整全厂负荷,同时 要考虑下列约束条件。
PSET-全厂有功设定值
Kf-系统调频系数
△f-频率偏差
P AGC -不参加AGC机组的实发有功之和
▪ 3、AGC负荷分配原则
▪ (1) 与容量成比例原则
这是较为简单的一种符合分配原则,在水轮 机组的某些特性曲线不全or不够精确的前提 下,采用该原则比较合理。
AGC控制原理范文

AGC控制原理范文AGC(Automatic Gain Control)是一种自动增益控制技术,用于调节电子设备中的信号增益,使其在输入信号强度变化的情况下保持输出信号的稳定。
AGC技术在通信、音频设备以及广播等领域得到广泛应用。
其原理是通过监测输入信号的强度,并根据设定的范围内反馈控制增益电路来调节输出信号的强度。
以下是AGC控制原理的详细介绍。
首先,AGC系统中的主要组成部分包括检测器、反馈环路和可变增益电路。
检测器部分负责监测输入信号的强度,并将其转换为电压或电流来进行处理。
检测器通常采用整流器、滤波器和平均器等电路,以获得输入信号的均值或包络。
这个检测到的信号被称为自动控制电压(ACV)或自动控制电流(ACI)。
反馈环路部分将检测到的信号与参考信号进行比较,以产生误差信号。
参考信号通常是一个预先设定的值,它代表了期望的输出信号强度。
误差信号被馈送回可变增益电路,以调整增益电路的增益值,从而影响输出信号的强度。
误差信号越大,增益电路进行的调整就越大,以尽量消除误差,使输出信号保持稳定。
在AGC系统中,还可以设置一些参数来控制系统的动态响应和稳定性。
其中一个重要的参数是响应时间常数,它决定了AGC系统对输入信号变化的响应速度。
较短的响应时间常数可以更快地调整增益电路,但可能会引入噪声和干扰,较长的响应时间常数则可以减小噪声和干扰,但调整速度较慢。
AGC系统的工作原理是通过不断地监测输入信号的强度,并根据误差信号来进行增益调整,使输出信号保持在一个稳定的范围内。
当输入信号强度增加时,检测器会检测到这种变化,并生成正向误差信号。
增益电路根据这个误差信号来调整自身的增益,以降低输出信号的强度,使其保持在预定的范围内。
相反,当输入信号强度减小时,检测器也会检测到这种变化,并生成反向误差信号。
增益电路根据这个误差信号来调整自身的增益,以增加输出信号的强度,使其保持在预定的范围内。
通过不断地调整增益电路,AGC系统能够在输入信号强度变化的情况下保持输出信号的稳定。
自动增益控制AGC电路

自动增益控制(AGC)电路自动增益控制(AGC)电路是无线电接收设备中的重要电路,用来保证接收幅度的稳定。
自动增益控制(AGC)电路的作用是能根据输入信号的电压的大小,自动调整放大器的增益,使得放大器的输出电压在一定范围内变化。
它一般由电平检测器(峰值检波电路)、低通滤波器、直流放大器、电压比较器、控制电压产生器和可控增益放大器组成。
其中可控增益放大器是实现增益控制的关键。
一、自动增益控制电路(AGC)的工作原理(一)AGC的作用自动增益控制电路的作用,是在输入信号幅度变化很大的情况下,自动保持输出信号幅度在很小范围内变化的一种自动控制电路。
自动增益控制电路可以看成由反馈控制器和(控制)对象两部分组成,其中反馈控制器由电平检测器、低通滤波器、直流放大器、电压比较器和控制电压产生器组成,被控对象是可控增益放大器。
可控增益放大器的输入信号就是AGC电路的输入信号.(二)AGC各单元电路的功能与基本工作原理1.电平检测器电平检测器的功能是检测出输出信号的电平值,通常由振幅检波器实现,它的输出与输入信号电平成线性关系,其输出电压为。
2.低通滤波器环路中的低通滤波器具有非常重要的作用。
由于发射功率变化、距离远近变化、电波传播衰落等引起信号强度的变化是自动增益控制电路需要进行控制的范围,这些变化比较缓慢,而当输入为调幅信号时,调幅波的幅值变化是传递信息的有用幅值变化.这种变化不应被自动增益控制电路的控制作用减弱或抵消(此现象称为反调制),由于两类信号的变化频率不同,就可以恰当选择环路的频率响应特性,适当地选择低通滤波器的传输特性,使环路对高于某一频率的调制信号的变化无响应,而对低于这一频率的缓慢变化具有抑制作用。
3.直流放大器直流放大器将低通滤波器输出的电平值进行放大后送至电压比较器,由于电平检测器输出的电平信号的变化频率很低,例如几赫左右,所以一般均采用直流放大器进行放大。
4.电压比较器经直流放大器放大后的输出电压与给定的基准电压进行比较,输出误差信号电压,当电压比较器增益为时,服从下列关系式5.控制电压产生器控制电压产生器的功能是将误差电压变换为适合可变增益放大器需要的控制电压,这种变换可以是幅度的放大或电压极性的变换。
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
水电站自动发电控制(AGC)技术功能及调试分析王竹(宝珠寺水力发电厂,四川广元628003)摘要:介绍了水电站AGC工作的基本原理、宝珠寺电站AGC基本功能配置及其实现原则,以及AGC现场调试的目的、措施、步骤和一些问题的处理情况。
关键词:AGC;负荷分配;控制;调试;宝珠寺水力发电厂1前言AGC即为水电站自动发电控制,是指按预定条件和要求,以迅速、经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统需要的技术,它是在水轮发电机自动控制的基础上,实现全厂自动化的一种方式。
AGC要根据系统运行情况及机组运行工况等因素,以安全经济运行为原则,确定全厂机组开停机台数、机组组合、负荷分配等。
电站主设备运行稳定,自动控制装置动作可靠是AGC正常投入运行的前提条件。
从目前AGC在国内水电站的投运情况来看,基本上都处在探索和逐步成熟阶段,加之AGC技术本身又和各电网及电厂实际情况的关系极为密切,因此,有关的技术要求和规范很难进行统一。
宝珠寺水电站装机容量为70万kW(4×175 MW),年设计发电量为23亿kW·h,电站共设4回出线,升压站采用双母线带旁路刀闸的主接线方式,电站承担四川省电网调峰、调频和事故备用等重任。
宝珠寺水力发电厂为实现“无人值班”(少人值守)以及创国电公司一流水电厂工作需要,投入大量人力和物力,深入开展了计算机监控系统AGC功能的开发调试工作。
笔者结合本厂AGC的技术性能及调试手段进行分析和论述。
2AGC技术及功能分析2.1AGC基本原理和控制依据从一般意义上讲,AGC(自动发电控制)的原理是:(1)针对无调节库容的径流电站,最大限度地利用上游来水量,以不弃水或少弃水为原则,尽可能地保证电厂在较高水头下运行;(2)在网调统一调度下,[KG*2]按给定的发电负荷曲线或实时给定的电站总有功,完成计划性或随机性的发电任务;(3)根据系统的频率瞬时偏差或频率偏差的积分,确定电厂的总出力,直接参与电力系统的调频。
AGC工作原理
AGC工作原理一、引言自动增益控制(Automatic Gain Control,简称AGC)是一种电子电路技术,用于控制信号的增益,以保持信号在一个合适的范围内,使其在传输和处理过程中保持稳定。
AGC广泛应用于无线通信、音频处理、雷达系统等领域。
二、AGC的基本原理AGC的基本原理是通过对输入信号的功率进行测量,并根据设定的参考值来调整信号的增益。
当输入信号的功率低于参考值时,AGC会增加信号的增益;当输入信号的功率高于参考值时,AGC会减小信号的增益。
这样可以保持输出信号的幅度在一个合适的范围内,避免信号过强或者过弱对后续处理产生不利影响。
三、AGC的工作流程1. 输入信号检测:AGC电路首先对输入信号进行检测,通常使用放大器和整流器等元件来实现。
放大器将输入信号放大到合适的水平,整流器将信号转换为直流信号。
2. 参考值设定:AGC电路设定一个参考值,用于判断输入信号的功率是否需要调整。
参考值可以根据系统要求和信号特性进行设定。
3. 增益调整:根据输入信号的功率与参考值的关系,AGC电路通过调整信号的增益来控制输出信号的幅度。
当输入信号的功率低于参考值时,AGC电路增加信号的增益;当输入信号的功率高于参考值时,AGC电路减小信号的增益。
4. 输出信号稳定:经过增益调整后,AGC电路输出的信号将在一个合适的范围内保持稳定。
这样可以确保信号在传输和处理过程中不会过强或者过弱,从而提高系统的性能和稳定性。
四、AGC的应用1. 无线通信:在无线通信系统中,AGC被广泛应用于接收机中。
它可以自动调整接收机的增益,以适应不同信号强度的变化,提高接收机的灵敏度和动态范围。
2. 音频处理:在音频系统中,AGC可以用于调整音频信号的增益,以保持音频信号的稳定性。
例如,在录音设备中,AGC可以自动调整麦克风的增益,以适应演讲者的声音变化。
3. 雷达系统:在雷达系统中,AGC可以用于控制回波信号的增益,以适应目标距离和反射强度的变化。
AGC工作原理
AGC工作原理一、引言自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)是一种电子电路,用于自动调节信号的增益,以便使输出信号的幅度保持在一个恒定的水平。
AGC广泛应用于通信系统、音频设备和无线电接收机等领域。
本文将详细介绍AGC的工作原理及其在信号处理中的应用。
二、AGC的工作原理AGC的工作原理基于负反馈的控制机制,通过不断监测输入信号的强度,并相应地调节增益,以保持输出信号的稳定性。
下面是AGC的基本工作原理:1. 输入信号检测AGC电路首先对输入信号进行检测,通常使用整流器和滤波器来提取信号的幅度信息。
整流器将信号转换为直流信号,滤波器则对直流信号进行平滑处理,以消除噪声和高频成分。
2. 参考电平生成根据输入信号的幅度信息,AGC电路生成一个参考电平。
参考电平通常由一个可调的电压源提供,其电压水平与期望的输出信号幅度相对应。
参考电平的稳定性对于AGC的性能至关重要。
3. 增益控制参考电平与输入信号的检测结果进行比较,AGC电路计算出增益控制信号。
增益控制信号根据参考电平与实际输入信号的差异来调节放大器的增益。
当输入信号强度较弱时,增益控制信号会增大增益;当输入信号强度较强时,增益控制信号会减小增益。
通过这种方式,AGC保持了输出信号在一个恒定的水平。
4. 增益调节增益控制信号被传送到放大器,通过调节放大器的增益来实现对输入信号的调节。
增益调节可以通过多种方式实现,例如改变放大器的工作点、控制反馈网络或改变放大器的电源电压。
5. 输出信号稳定经过增益调节后,输出信号的幅度将与参考电平保持一致。
AGC电路不断监测输入信号的强度,并根据需要调整增益,以确保输出信号的稳定性。
这种自动调节的机制使得输出信号在输入信号幅度变化较大的情况下仍然保持一致。
三、AGC在信号处理中的应用AGC在许多领域中都有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:1. 通信系统在通信系统中,AGC用于调节接收机的增益,以适应不同距离和信号强度。
AGC工作原理
AGC工作原理AGC(Automatic Gain Control)是一种自动增益控制技术,广泛应用于电子设备中,用于稳定信号的强度和质量。
本文将详细介绍AGC的工作原理以及其在不同场景中的应用。
一、AGC的工作原理AGC的主要目标是在输入信号强度变化的情况下,自动调整设备的增益,以保持输出信号的稳定性。
AGC的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 输入信号检测:AGC电路首先对输入信号进行检测,以确定信号的强度。
这通常通过使用一个探测电路来实现,该电路可以将输入信号转换为电压或电流信号。
2. 参考信号生成:根据输入信号的强度,AGC电路会生成一个参考信号。
参考信号的大小取决于所需的输出信号强度。
通常,参考信号是一个直流电压或电流。
3. 增益调整:参考信号与输出信号进行比较,根据比较结果,AGC电路会调整设备的增益。
如果输出信号过强,AGC电路会降低增益;如果输出信号过弱,AGC电路会增加增益。
这样,通过不断调整增益,输出信号的强度可以保持在所需的范围内。
4. 反馈回路:AGC电路通常包含一个反馈回路,用于监测输出信号的强度并进行调整。
这种反馈机制可以实现快速响应和稳定的增益控制。
二、AGC的应用场景1. 无线通信:AGC广泛应用于无线通信系统中,例如移动电话、无线电和卫星通信。
在这些系统中,信号强度可能因距离、障碍物或其他干扰因素而发生变化。
AGC可以确保接收到的信号始终保持在适当的强度范围内,以提供清晰和稳定的通信质量。
2. 音频设备:AGC也常用于音频设备中,例如收音机、音响和录音设备。
在这些设备中,输入音频信号的强度可能会因音乐类型、演讲者距离麦克风的远近等因素而变化。
AGC可以自动调整音频设备的增益,以确保输出音频信号的稳定性和一致性。
3. 图像处理:在数字图像处理中,AGC可以用于调整图像的亮度和对比度。
通过检测图像的亮度水平并自动调整增益,AGC可以使图像在不同光照条件下保持适当的亮度和对比度。
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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 -)。
ACE 体现的是电网中电力供需不平衡的程度,即在电网实际运行中,由于系统总的发电水平和负荷水平的不一致,导致系统的频率或(和)联络线交换功率与其额定值(计划值)的偏差。
负荷频率控制将ACE 分配给AGC 受控机组,通过调整机组的出力来改变系统总的发电水平,以达到将ACE 减到零的目的。
自动发电控制(AGC)的基本理论1 自动发电控制(AGC)概述自动发电控制在当今世界已是普遍应用的一项成熟与综合的技术。
它是能量管理系统(Energy Management System ,即EMS)中最重要的控制功能。
它的投入将提高电网频率质量,提高经济效益和管理水平。
电力系统频率和有功功率自动控制统称为自动发电控制(AGC)。
由于系统发电机组的输出功率不能与系统总负载功率相平衡,引起系统频率变化。
在系统紧急状念时,大量功率缺额引起系统频率的很大偏移。
系统正常运行时,因系统中众多负载瞬息万变,引起系统频率变化[58],如图3.1所示。
由于各种负载变动性质差异,引起系统频率动态响应的性质也不同。
负载变动性质可归纳为三种:图3.1 负载变动性质第一种是幅值小但波动频率较高的随机分量,称为随机波动的负荷分量[59],变化周期一般小于10s,可以由发电机组的惯性和负荷本身的调节效应自然地吸收掉。
对应的调整方式是发电机组的一次调节。
如图3.2:图3.2 扰动后一次调节的频率曲线第二种是变化幅值较大的脉动分量,称为分钟级负荷分量,变化周期是l0s 到(2~3)min之间,由于脉动分量引起的频率偏移较大,一次调频是有差调节,调整结束后,存在频率偏移和联络线交换功率不能维持规定值,更不能保证系统功率的经济分配。
这就需要旌加外界的控制作用,即二次调频,才能将频率调整到允许范围之内。
二次调频是用手动或通过自动装置改变调速器的频率(或功率)给定值,调节进入原动机的动力元素来维持电力系统频率的调节方法,也称为电力系统的二次调节。
可见,脉动分量是AGC需要调节的主要变量。
如图3.3:实际转速/额定转速1021041069896100图3.3 二次调节第三种是变化缓慢的持续分量,它的变化有一定规律,可根据经验用负荷预测的方法预先估计出来,通过调度部门预先编制系统发电计划与之平衡。
2自动发电控制的一般过程图3.4表示某一联合电力系统,由3个区域及3条联络线组成。
各区域内部有较强的联系,各区域间有较弱的联系。
正常情况下,各区域应负责调整自己区域内的功率平衡。
例如,在图3.4的区域B 中接入一个新的负荷时,起初联合电力系统全部汽轮机的转动惯性提供能量,整个联合电力系统的频率下降。
系统中所有机组调节器动作,加大出力,提高频率到某一水平,这时整个电力系统发电与负荷达到新的平衡。
一次调节留下了频率偏差f 和净交换功率偏差,AGC因此而动作。
提高区域B 的发电功率,回复频率达到正常值(0f )和交换功率到计划值,这就是所谓的二次调节。
此外,AGC 将随时调整机组出力执行发电计划(包括机组停机),或在非预计的负荷变化积累到一定程度时按经济调度原则重新分配出力,这就是所谓的三次调节。
BA C负荷图3.4 联合电力系统3自动发电控制的基本功能和控制方式在互联电力系统中,各区域承担各自的负荷,与外区域按合同卖卖电力。
各区域的调度中心要维持电力系统频率,维持区域间净交换功率为计划值,并希望区域运行最经济。
自动发电控制是满足以上要求的闭环控制系统。
具体地说自动发电控制有以下四个基本控制目标:(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) 控制区域间联络线交换功率与计划值相等,实现各控制区域有功功率平衡;(4) 在区域内各发电厂间进行负荷的经济分配。
上述的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(LoadFrequency Control,即LFC)。
通常所说的AGC 是指前三项指标,包括第四项指标时,往往被称为AGC /EDC(经济调度控制,即Economic Dispatching Control),也有把EDC 功能包括在AGC 控制功能之中的。
在讨论CPS 控制策略时,只针对狭义的AGC ,即LFC 。
为了实现AGC ,要求在调度中心的计算机上运行AGC 程序。
AGC 程序的控制目标是使由于负荷变动所产生的区域控制偏差ACE(Area Control Error)不断减少直至为零。
根据具体控制方式的不同,ACE 可以定义为系统频率偏差f ∆、联络线交换功率偏差P ∆、联络线交换电量偏差E ∆或系统电钟时间与天文时间偏差t ∆等变量的函数。
根据ACE 中控制变量的选取不同,有三种基本的频率功率控制模式:(1)定频率控制方式FFC采用定频率控制方式可以保持电网频率不变,即0=∆f ,该方式适合于独立的电网或联合电网中的主网中。
其区域控制偏差为:f K ACE ∆= (3.1)式中K 值采用全系统的频率响应特性值β。
由于系统中的运行条件不断变化,设定K 值只能在实际测定的条件下达到最好的调节效果,对其它运行条件则不一定给出很精确的频率特性。
然而,只要ACE 取负号,频率下降时发电则总是增加的。
(2)定交换功率控制方式FTC采用定交换功率控制方式能保持联络线交换功率的恒定,可用于联合电网中的小容量电网,这时有主网采用定频率控制,以维持整个联合电网频率稳定。
其区域控制偏差为:T P ACE ∆= (3.2)式中:T P ∆一联络线交换功率偏差。
但是这样的控制方式存在问题:a .采用FFC 控制的区域在频率和功率控制中必须进行大量的发电出力调整,让一个区域来负担全部系统的频率变化,显然是不公平的。
特别是当电厂为汽轮机组,经常运行在扰动的输出功率情况下,会降低效率,增加机组磨损。
b .FTC 控制模式不能对FFC 控制的区域提供有效的帮助,且存在使系统频率恶化的反方向的重复调整。
c.FFC区域存在大量重复调整。
(3)定频率定交换功率控制方式TBC采用定频率定交换功率控制方式要同时检测系统的频率偏差Ⅳ和联络线交换功率偏差AP,判断出负荷变化发生的区域,即由该区域内的调频机组做出相应的响应,平衡负荷的变动。
这是一种同时兼顾了上述两种控制方式的综合控制方式。
即ACE既反映频差Ⅳ又反映功差△P,这种方式又称为联络线交换功率和频率偏差控制(Tie line Bias Control)方式。
其区域控制偏差为:+∆= (3.3)PfKACE∆现代大型互联系统几乎无一例外地采用这种控制方式。
采用这一控制模式,可以使系统运行达到较理想运行状态。
TBC控制模式有以下特点:a.在正常运行时,各区域均履行各自的控制任务。
规定各区域内发生的负荷变化都由该区域调节发电功率来达到平衡,即各区域发电功率的变化是根据区域负荷的变化来决定。
在各区域调节平衡(ACE=0)的稳念情况下,联络线传输的净交换功率维持在计划值,所有区域共同负担系统频率调节任务,维持系统频率为正常值。
b.在事故状态或紧急状态下,如果系统中一个或几个区域不能履行它们的控制任务,只要整个系统仍处于同步状态,则正常区域可对事故区域进行紧急功率支援。
即在某一区域仍处于调整的暂态过程中或没有能力使ACE=0的非正常情况下,允许区域传输的净交换功率偏离计划值,通过联络线向事故区域提供支援(此时非事故区域ACE=0),以免发生反向调整。
c.不存在FTC控制模式的重复调整的问题。
不发生负荷变化的区域ACE=0,不会出现重复调整。
d.式3.3中K系数通常设定为区域的自然频率响应特性β值。
在f∆=0条件下,全部区域相当于以FTC模式控制;如果不考虑联络线交换功率的变化,即去掉△P 项,则全部区域相当于以FFC模式控制运行。
e.用TBC控制的电网,当某一区域因备用不足不能使其ACE恢复到零,则由于没有任何一个区域对系统频率负责,系统频率会在较长时间存在偏差。
虽然每个区域的净交换功率维持在计划值,但并不意味着各条联络线的潮流都会维持在计划值。
尽管每个区域的净交换功率与计划值相符合,在功率调整的暂态过程中,联络线上的潮流不但可能在数值上与计划值不符,甚至还可能在方向上相反。
因此,TBC模式的控制具有比FFC和FTC明显的优点,这也是北美电力可靠性委员会(NERC)制定CPS标准中,规定各个区域必须采用的控制方式。
3.4自动发电控制的基本原理自动发电控制(AGC)由自动控制器装置和计算机程序对频率和有功功率进行二次调整实现的。
所需的信息(如频率,发电机的实发功率,联络线的交换功率等等)是通过SCADA系统经过上行通道传递到调度控制中心的。