自動發(fā)電控制AGC介紹演示文稿

自動發(fā)電控制AGC介紹演示文稿目前一頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點一、概述1、自動發(fā)電控制的提出和主要功能自動發(fā)電控制就是控制機組的出力使系統(tǒng)頻率和區(qū)域間凈交換功率維持在計劃值，并且在此前提下使系統(tǒng)運行最經(jīng)濟。它的控制目標如下：

(1)維持系統(tǒng)頻率在允許的誤差范圍內(nèi)。國家電力行業(yè)標準規(guī)定:系統(tǒng)頻率為50Hz，對于裝機容量在3000MW以上的電力系統(tǒng)，維持其系統(tǒng)頻率偏差在±0.1HZ內(nèi)；3000MW以下的電力系統(tǒng)頻率偏差不超過±0.2HZ。頻率偏移引起的電鐘誤差累積值不超過±5秒，超過時自動或手動矯正。

(2)維持本系統(tǒng)對外系統(tǒng)的凈交換功率在計劃值，由凈交換功率偏移引起的交換電量偏差累積可以按峰、谷時段分別計算和償還。

(3)在滿足頻率和對外凈交換功率計劃的情況下，按經(jīng)濟原則安排受控機組出力，使整個系統(tǒng)運行最經(jīng)濟。目前二頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點2、AGC工作原理

（1）AGC是閉環(huán)控制系統(tǒng)目前三頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點目前四頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點(2)、AGC的控制方式AGC的控制方式?jīng)Q定著ACE的計算公式，AGC有如下三種基本控制方式：

定頻率控制方式（CFC）在此方式下，AGC以維持系統(tǒng)頻率在一給定值為目標控制機組出力，ACE中只包含由頻率偏離給定值產(chǎn)生的ACE分量。

定聯(lián)絡線凈交換功率控制（CNIC）在此方式下，AGC的控制目標是維持本系統(tǒng)與相鄰系統(tǒng)的聯(lián)絡線凈交換功率在計劃值，ACE中只有凈交換功率的偏移量。

聯(lián)絡線凈交換功率與頻率偏移控制方式（TBC）在此方式下，AGC的控制目標是維持系統(tǒng)的頻率及聯(lián)絡線凈交換功率在計劃值，ACE包括頻率偏移產(chǎn)生的ACE分量及凈交換功率偏移產(chǎn)生的ACE分量。目前五頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（3）、AGC的運行狀態(tài)AGC的運行狀態(tài)一般有三種：在線控制、監(jiān)視和停運。

在線控制（ON）當AGC的狀態(tài)為在線控制時，AGC計算區(qū)域控制誤差ACE、系統(tǒng)總出力及總負荷，發(fā)送控制命令到機組，監(jiān)視機組的響應性能及AGC的控制效果即完成AGC的所有功能。

監(jiān)視（MON）當AGC狀態(tài)為監(jiān)視時，AGC只進行計算，不發(fā)送控制命令給機組，也不監(jiān)視機組的響應情況。

停運（OFF）當AGC處于停運狀態(tài)時，AGC不進行任何計算和處理。目前六頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點ACE的計算公式由AGC的控制方式?jīng)Q定，ACE的基本分量計算公式有如下三種：

定頻率控制

(1)

定聯(lián)絡線凈交換功率控制

(2)

定聯(lián)絡線凈交換功率及頻率偏移控制

(3)式中：B系統(tǒng)的綜合頻率偏移特性 MW/HZf0

系統(tǒng)的計劃（額定）頻率 HZf系統(tǒng)頻率的實測值 HZI0

本系統(tǒng)與相鄰系統(tǒng)的凈交換功率計劃值MWPtj

第j條聯(lián)絡線的實際潮流功率MW當進行時差和交換電量累積偏差矯正時，ACE的值為上述公式計算出的ACE基本分量與調(diào)整量之和。（4）、ACE的計算與處理目前七頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點AGC還可以對交換電量累積偏差及電鐘誤差進行矯正，矯正可以人工啟動或自動啟動。矯正方法是在凈交換功率計劃和標準頻率上加上偏置ΔIo和Δfo，用反方向的時間累積消除交換電量累積偏差ΔE和電鐘誤差Δt。

時差矯正當進行時差校正時，ACE的調(diào)整量為式中：β

為系統(tǒng)的綜合頻率偏移系數(shù)（MW/HZ）Δfo

標準頻率偏移量，其值與實際時差反符號。Δfo不能太大，一般取±0.02HZ，這樣要矯正Δt＝5秒時，所需的校正時間T為：

=3～5小時時差只能在AGC控制方式為定頻率控制或定聯(lián)絡線凈交換功率與頻率偏移時矯正。

交換電量累積偏差矯正進行交換電量累積偏差ΔE矯正時，ACE增加的調(diào)整量為：

ΔE交換電量累積偏差值H進行電量累積偏差矯正的小時數(shù)。交換電量累積偏差只能在AGC控制方式為定聯(lián)絡線凈交換功率控制或定聯(lián)絡線功率與頻率偏移方式時矯正。

(5)、交換電量累積偏差及電鐘誤差的矯正目前八頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點為保證電力系統(tǒng)的安全運行，避免系統(tǒng)自然波動引起不必要的頻繁調(diào)節(jié)，AGC對形成控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)信號的區(qū)域控制誤差ACE進行濾波,抑制其高頻分量，采用一階低通濾波，ACE濾波后的值為，公式如下：

(4)式中：ACEFIL濾波后的ACE值K第K次濾波ACEDTFACE的濾波系數(shù)計算ACE的積分值(ACEINT)ACE的積分值由下式求出式中：TagcAGC的運行周期

(6)、對ACE進行濾波

目前九頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點(7)、計算AGC的總調(diào)節(jié)功率

區(qū)域AGC的調(diào)節(jié)功率由兩部分組成：一部分是ACE的比例分量，另一部分是ACE的積分分量。計算公式如下：

式中：

PR系統(tǒng)總調(diào)節(jié)功率

PI

系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)功率

PP系統(tǒng)暫態(tài)調(diào)節(jié)功率

GI

積分增益系數(shù)

GP比例增益系數(shù)

目前十頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點(8)、AGC的控制區(qū)間AGC根據(jù)濾波后的ACE值劃分控制區(qū)間，不同區(qū)間采用不同的控制策略，一般控制區(qū)間分為四個，如下圖所示：緊急調(diào)節(jié)許可調(diào)節(jié)正常調(diào)節(jié)死區(qū)正常調(diào)節(jié)許可調(diào)節(jié)緊急調(diào)死區(qū)：當ACE的值在死區(qū)范圍內(nèi)時，AGC不給電廠控制器（PLC)發(fā)送控制命令。正常調(diào)節(jié)區(qū)間：當ACE的值在此區(qū)間時，AGC根據(jù)PLC的控制方式、基點功率承擔方式及調(diào)節(jié)功率承擔方式計算PLC的功率設定值及控制信號，不考慮區(qū)域控制誤差ACE的方向，將PLC的設定功率控制命令送到廠站端機組的調(diào)功裝置。許可控制區(qū)間：AGC計算出的PLC功率增量（PLC的功率設定值與其當前實發(fā)功率之差）可能有正有負，當ACE處于這一區(qū)間時，AGC只允許功率增量與ACE異號（即使│ACE│減?。┑腜LC改變其所控制的機組出力，其它PLC的出力維持其原值不變。緊急控制區(qū)間：當ACE處于緊急控制區(qū)間時，AGC忽略掉考慮經(jīng)濟性的機組出力分配原則，直接按緊急情況下的機組帶出力原則調(diào)節(jié)出力，使ACE值能迅速減小。目前十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（9）系統(tǒng)重要參數(shù)的監(jiān)視與處理系統(tǒng)頻率當AGC的控制方式為定頻率控制或定聯(lián)絡線凈交換功率及頻率偏移控制時，頻率量測無效或丟失的時間間隔大于給定值時，AGC則暫停，并發(fā)出報警信息通知調(diào)度員處理。當AGC檢測出電網(wǎng)頻差很大時（如超過±0.45HZ），AGC立即掛起，這時系統(tǒng)可能已屬于事故狀態(tài)，由人工處理。聯(lián)絡線的量測當AGC檢測到一條或多條聯(lián)絡線的有功功率量測無效或丟失的時間間隔大于給定值時，AGC則暫停，并報警通知調(diào)度員。當聯(lián)絡線凈交換功率偏差超過限值時，AGC則發(fā)出報警信息。電鐘誤差當電鐘誤差超過限值時，AGC發(fā)出報警信息，通知調(diào)度員。目前十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點

（10）PLC的控制及PLC期望出力的計算AGC的控制信號由電網(wǎng)控制中心送至廠站RTU,再由RTU到電廠控制器PLC，然后PLC再對機組功率進行調(diào)節(jié)。PLC的參數(shù)如出力、調(diào)節(jié)速率及出力上、下限，由其所控制的每臺機組的參數(shù)累加得出。PLC的控制方式（AUT）方式：處于此方式的PLC由AGC直接控制。調(diào)度員人工下定值（SUB）方式：處于此方式的PLC由調(diào)度員人工控制?！爱?shù)亍?MAN)控制方式：PLC處于在線狀態(tài)，但PLC由電廠當?shù)乜刂?，而不受AGC控制?！半x線”（OFF）方式：當PLC的控制方式為離線時，PLC處于停運狀態(tài)，但必要時可以投運?！皽y試”（TEST）方式：處于此方式時，AGC對該PLC所控制的機組正在進行響應試驗。目前十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（11）、PLC承擔基本功率和調(diào)節(jié)功率的方式當AGC對機組進行控制時，每個PLC要選擇其承擔基本功率的方式，PLC承擔基點功率的方式有以下三種：人工計劃方式（“BL”方式）當PLC在此方式時，它所控制機組的基本功率從調(diào)度員輸入的基本功率計劃中獲取。平均方式（“AV”方式）當PLC在此方式時，它所控制機組的基本功率是經(jīng)濟功率上下限的平均值。經(jīng)濟調(diào)度方式（“CE”方式）當PLC在此方式時，它所控制機組的基本功率由在線經(jīng)濟調(diào)度ED程序計算，一般5分鐘計算一次。PLC承擔調(diào)節(jié)功率的方式有以下三種。不調(diào)節(jié)方式：當PLC在此方式時，它所控制的機組出力只跟蹤它的基本功率，不參加ACE的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方式：當PLC在此方式時且ACE大于死區(qū)限值時，它所控制的機組要承擔系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功率，參與ACE的調(diào)整緊急調(diào)節(jié)方式：當PLC在此方式時且只有當ACE的值進入緊急調(diào)節(jié)區(qū)時，它所控制的機組才承擔ACE的調(diào)整，承擔系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功率目前十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（12）計算PLC的期望出力(Setpoint)

目前十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（B）由上式計算出的PLC期望出力，必須通過如下限值檢查PLC響應速率限制：每個PLC的響應速率等于其控制機組的響應速率之和，根據(jù)PLC的響應速率計算出每個AGC周期允許該PLC的上升或下降最大功率增量，功率調(diào)節(jié)信號不能超出此功率上升或下降的增量。PLC的出力上下限：如果功率調(diào)節(jié)信號與PLC當前出力之和大于PLC出力的上限，當功率調(diào)節(jié)信號為正時，功率變化信號修正為：功率調(diào)節(jié)信號＝PLC出力上限PLC的當前出力如果功率調(diào)節(jié)信號與PLC當前出力之和小于PLC出力的下限,且功率調(diào)節(jié)信號為負時，功率調(diào)節(jié)信號修正為：功率調(diào)節(jié)信號＝PLC出力下限－PLC的當前出力死區(qū)限制：當PLC的功率調(diào)節(jié)信號的值小于死區(qū)其限值時，功率調(diào)節(jié)信號設置為零。許可調(diào)節(jié)區(qū)檢查：當ACE的值在許可調(diào)節(jié)區(qū)間時，AGC將封鎖那些不能使ACE減少的PLC的功率調(diào)節(jié)信號。通過上述限制后有些PLC的功率調(diào)節(jié)信號不能被發(fā)送出去，因此必須對剩余的系統(tǒng)調(diào)節(jié)功率再分配，分配給那些能再承擔調(diào)節(jié)功率的PLC。PLC的Setpoint最終值為：

Setpoint＝PLC的當前出力＋PLC的功率調(diào)節(jié)信號目前十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（13）監(jiān)視PLC控制的機組對調(diào)節(jié)信號的響應當PLC控制方式為"AGC"時，對該PLC所控制機組要進行響應監(jiān)視，在一定周期內(nèi)，若Setpoint增量與實際功率增量之比小于一給定值時，則認為該PLC不能跟蹤其控制信號，將此PLC掛起，并發(fā)出報警信息，通知調(diào)度員。目前十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（13）監(jiān)視PLC控制的機組對調(diào)節(jié)信號的響應當PLC控制方式為"AGC"時，對該PLC所控制機組要進行響應監(jiān)視，在一定周期內(nèi)，若Setpoint增量與實際功率增量之比小于一給定值時，則認為該PLC不能跟蹤其控制信號，將此PLC掛起，并發(fā)出報警信息，通知調(diào)度員。目前十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（14）備用監(jiān)視

備用監(jiān)視計算給出系統(tǒng)的備用情況，它按一定的周期進行計算.備用有以下三種： 旋轉(zhuǎn)備用指在線的可以通過調(diào)速器使用的發(fā)電備用。 運行備用也稱總備用，指在10分鐘內(nèi)有效的備用，為系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用和10分鐘之內(nèi)有效的非旋轉(zhuǎn)備用之和。 調(diào)節(jié)備用可以由AGC調(diào)節(jié)的發(fā)電容量，包括上、下兩個方向的發(fā)電調(diào)節(jié)容量。各種備用的算式如下：機組的旋轉(zhuǎn)備用＝機組出力上限－機組的當前出力系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用為各機組的旋轉(zhuǎn)備用之和。系統(tǒng)的總備用為系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用和10分鐘之內(nèi)有效的非旋轉(zhuǎn)備用之和。只有機組狀態(tài)為"AGC"的機組才具有調(diào)節(jié)備用：機組的上升方向的調(diào)節(jié)備用＝機組出力上限－機組當前出力機組的下降方向的調(diào)節(jié)備用＝機組的當前出力－機組的下限系統(tǒng)的調(diào)節(jié)備用為各機組的調(diào)節(jié)備用之和。當備用監(jiān)視功能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的實際旋轉(zhuǎn)備用容量小于求值時則發(fā)出報警信號。目前十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點（15）、AGC性能監(jiān)視與統(tǒng)計

根據(jù)北美電力可靠性聯(lián)合會（NERC）制定的控制性能標準，在每一個AGC周期，都要計算出一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)來監(jiān)視AGC的控制性能，評價AGC控制效果的主要指標有：

10分鐘內(nèi)ACE是否過零；

10分鐘間隔內(nèi)ACE的平均值是否越限

ACE是否發(fā)生干擾 發(fā)生干擾后，10分鐘內(nèi)ACE是否過零.每小時要統(tǒng)計的數(shù)據(jù)有： 在每小時內(nèi)，ACE10分鐘不過零的次數(shù) 在每小時內(nèi)，10分鐘間隔內(nèi)ACE的平均值越限次數(shù) 在每小時內(nèi)，ACE發(fā)生干擾后不過零的次數(shù) 在每小時內(nèi)，ACE的均方根值目前二十頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點(16)AGC與其它應用的接口AGC程序與其它功能的接口有：

(1)從交易功率計劃應用中獲取凈交換功率計劃值。

(2)從調(diào)度員潮流應用中獲取機組的網(wǎng)損微增率。

(3)從水火電協(xié)調(diào)優(yōu)化計算應用中獲取水電機組的邊際費用。

(4)從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取下列實時數(shù)據(jù)：

系統(tǒng)頻率

電鐘誤差

各聯(lián)絡線上的有功潮流

機組的出力

機組是否在線

機組調(diào)功裝置的自動/手動狀態(tài)目前二十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點二、單元機組負荷自動控制系統(tǒng)熱力發(fā)電廠的汽機和鍋爐聯(lián)合運行時，有母管制和單元制兩種不同熱力系統(tǒng)單元機組負荷自動控制的特點如下：（1）單元機組是由發(fā)電機、汽機、和鍋爐共同適應電網(wǎng)負荷要求的，它們共同保持機組的穩(wěn)定運行（2）從負荷變化時的動態(tài)特性看，鍋爐具有較大的慣性，即從燃燒率改變到氣壓變化有較大的滯后和時間常數(shù)，相對而言，汽機的慣性要小的多（3）從電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性考慮，一般應由效率較高的單元機組承擔基本負荷（4）為了提高電網(wǎng)的自動化水平，要求中調(diào)發(fā)出的負荷分配指令對發(fā)電機進行連續(xù)控制。目前二十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點單元機組負荷控制的基本方案

1、鍋爐跟隨控制方式由汽機調(diào)節(jié)器控制輸出功率，由鍋爐調(diào)節(jié)器控制氣壓。當功率給定值變化時汽機調(diào)節(jié)器改變調(diào)節(jié)閥開度，從而改變進汽量，使發(fā)電機輸出功率迅速滿足負荷要求。調(diào)節(jié)閥開度改變后鍋爐出口氣壓（機前壓力）隨即變化，于是通過鍋爐調(diào)節(jié)器改變?nèi)紵?。特點：機組能快速滿足負荷要求，但壓力波動大。2、汽機跟隨控制方式當功率給定值變化時，通過鍋爐調(diào)節(jié)器控制燃燒量（此時給水和送風也相應變化），待機前壓力改變后，才通過汽機調(diào)節(jié)器改變調(diào)節(jié)閥開度，使輸出功率符合功率給定值要求特點：壓力波動小，但負荷適應能力差。目前二十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點3、協(xié)調(diào)（聯(lián)合）控制方式

前饋-反饋復合控制為基礎功率偏差和氣壓偏差信號同時送到汽機調(diào)節(jié)器和鍋爐調(diào)節(jié)器，在穩(wěn)定工況下，實發(fā)功率NE等于功率給定值N0，機前壓力Pr等于壓力給定值P0當要求增加負荷時，將出現(xiàn)一個正的功率偏差信號N0-NE

此信號通過汽機調(diào)節(jié)器開大調(diào)節(jié)閥開度，增加實發(fā)功率，同時這個信號也作用到鍋爐調(diào)節(jié)器，使燃料量增加，增加蒸汽量。當調(diào)節(jié)閥開大時會立即引起機前壓力下降，盡管此時鍋爐已經(jīng)增加燃料量，但由于燃料---機前壓力通道有一定慣性，這時仍然有正的壓力偏差（P0-Pr）信號出現(xiàn)，這個信號按正方向作用到鍋爐調(diào)節(jié)器，繼續(xù)增加燃料量，同時反作用到汽機調(diào)節(jié)器，力圖使氣壓恢復到正常數(shù)值。正的功率偏差信號和負的壓力偏差信號作用的結(jié)果，會使調(diào)節(jié)閥開到一定程度后停止，這時汽機實發(fā)功率還沒有達到功率給定值，這種狀態(tài)只是暫時的，因為正的功率偏差信號和負的壓力偏差信號同時通過鍋爐調(diào)節(jié)器使鍋爐增加燃料量，隨著機前壓力的逐漸恢復，壓力偏差信號逐漸減小，這時汽機調(diào)節(jié)閥在正的功率偏差信號作用下繼續(xù)開大，提高實發(fā)功率，直到功率和氣壓均與給定值相等，機組達到新的穩(wěn)定狀態(tài)。目前二十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點特點：1、協(xié)調(diào)控制方式允許氣壓有一定波動，以便能充分利用鍋爐的蓄熱量，使機組能較快地適應電網(wǎng)的負荷要求。2、由于鍋爐調(diào)節(jié)器接受功率偏差前饋信號，能夠迅速的改變?nèi)剂狭浚墒箼C組功率較快的達到功率給定值。目前二十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點三、經(jīng)濟調(diào)度(ED)經(jīng)濟調(diào)度應包括兩種方式的經(jīng)濟調(diào)度，算法相同，都采用等微增率法，可以考慮網(wǎng)損修正，但分配的功率范圍和用途不同。一種是控制經(jīng)濟調(diào)度(ControlED即CED)，一般每5分鐘計算一次，給AGC控制的機組提供基本功率和經(jīng)濟參與系數(shù)；另一種是系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度(SystemED即SED)，計算周期可以由調(diào)度員整定，系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度對系統(tǒng)中所有在線機組進行經(jīng)濟分配，給調(diào)度員提供機組的參考出力。后一種經(jīng)濟調(diào)度在AGC不能真正投運的時候，其實用意義尤為重要，經(jīng)濟調(diào)度要考慮同一機組有多條微增率曲線的處理方法，機組微增率曲線一般以折線的形式給出即給出構(gòu)成微增率曲線的一系列點。ED算法是根據(jù)拉格朗日方程通過迭代λ求得最優(yōu)解的：

Pi為機組i的出力，Ci為機組發(fā)電費用，Pd為系統(tǒng)負荷，PL為網(wǎng)損功率目前二十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點1、控制經(jīng)濟調(diào)度（CED）

控制經(jīng)濟調(diào)度是對機組狀態(tài)為"AGC"且其基點功率方式為“經(jīng)濟調(diào)度方式”的機組進行經(jīng)濟功率分配，為這些機組提供基本功率及經(jīng)濟參與系數(shù)。參加控制經(jīng)濟調(diào)度分配的功率為：MWCED＝系統(tǒng)當前負荷＋系統(tǒng)凈交換功率計劃－機組狀態(tài)為"AGC"、基點方式為“BL”方式機組的基本功率－機組狀態(tài)為"AGC"、基點方式為“AV”方式機組的基本功率－機組狀態(tài)不是"AGC"機組的實發(fā)功率?？刂平?jīng)濟調(diào)度要考慮的約束有機組出力上、下限及機組的正常調(diào)節(jié)速率。控制經(jīng)濟調(diào)度每5分鐘計算一次（可調(diào)），它還由以下事件啟動： 當系統(tǒng)負荷的變化量超過AGC人員規(guī)定啟動CED的MW變化閥值； 機組的狀態(tài)由非"AGC"狀態(tài)轉(zhuǎn)為"AGC"狀態(tài)，即轉(zhuǎn)為AGC控制機組；

AGC控制機組的基本功率承擔方式或正常調(diào)節(jié)速率發(fā)生了變化；

AGC控制機組的微增率曲線發(fā)生了變化； 調(diào)度員通過畫面啟動它馬上計算。目前二十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點2、系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度(SED)

系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度是系統(tǒng)范圍內(nèi)的經(jīng)濟運行，它向調(diào)度員提供所有可經(jīng)濟調(diào)度機組的經(jīng)濟出力。系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度包括所有在線的可經(jīng)濟調(diào)度的機組。參加系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度分配的功率MWSED為：MWSED＝系統(tǒng)當前負荷＋系統(tǒng)凈交換功率計劃系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度一般15分鐘計算一次（可調(diào)）遇到下述事件時要啟動計算： 系統(tǒng)負荷的變化量超過了規(guī)定的啟動SED的MW變化閥值； 離線機組投入運行； 機組的微增率曲線發(fā)生了變化。系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的結(jié)果為全系統(tǒng)的機組提供最佳出力參考值，調(diào)度員可以把這些機組的當前出力與系統(tǒng)經(jīng)濟分配的結(jié)果相比較，得到其實際發(fā)電與經(jīng)濟出力值差值。目前二十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點第二部分

自動發(fā)電控制考核標準目前二十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點負荷頻率控制（1）電網(wǎng)在實際運行中，由于負荷連續(xù)隨機變化，總存在發(fā)電與負荷之間偏差，從而導致電網(wǎng)實際頻率與同步標準頻率的偏移。為保證電網(wǎng)頻率質(zhì)量，需實時跟蹤電網(wǎng)

負荷的變化，保持電網(wǎng)有功功率的平衡，對發(fā)電機出力進行必要調(diào)整。目前三十頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點負荷頻率控制（2）一次調(diào)整（primaryspeedcontrol）：由發(fā)電機調(diào)速器執(zhí)行，對短周期負荷變化進行調(diào)整。二次調(diào)整（secondarycontrolprocess

）：對周期較長的負荷變化進行的調(diào)整，目前主要由自動發(fā)電控制（AGC）完成。目前三十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點負荷頻率控制（3）目前三十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點LFC基本功能控制電網(wǎng)頻率為額定值?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)各區(qū)域間或聯(lián)合系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的交換功率為給定值。按經(jīng)濟原則安排機組出力，使系統(tǒng)運行最經(jīng)濟。目前三十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點自動發(fā)電控制程序模塊

數(shù)據(jù)采集與處理負荷頻率控制（LFC）機組在線響應測試備用容量監(jiān)視控制性能考核目前三十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點電網(wǎng)自動發(fā)電控制一些研究內(nèi)容CPS標準及控制策略研究與EMS其它應用軟件（短期負荷預報、安全約束最優(yōu)潮流、發(fā)電計劃）的聯(lián)合；電力市場環(huán)境下的AGC（機組調(diào)節(jié)性能測試、電廠AGC承擔調(diào)頻輔助服務考核等）；現(xiàn)代控制理論（如最優(yōu)控制）的應用目前三十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點控制性能考核標準

負荷頻率控制的考核標準目前有兩種，即A1、A2標準和CPS1、CPS2標準。20世紀60年代以來，電力工程界一直采用A1、A2標準作為負荷頻率控制的考核標準（如我國的華北和東北電網(wǎng)）。1997年北美可靠性委員會（NERC）采用CPS1和CPS2標準作為負荷頻率控制的考核標準（我國的華東電網(wǎng)和南方電網(wǎng)目前也采用這一標準）。目前三十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點控制性能考核標準（A1、A2)A1標準在任意十分鐘內(nèi)ACE至少過零一次。A2標準任意十分鐘ACE的平均值在Ld范圍內(nèi)。（其中Ld=0.025*⊿p+5，⊿p為電網(wǎng)負荷最大變化速率）目前三十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點A1、A2標準特點基于工程經(jīng)驗的觀點，物理概念直觀，但沒有任何數(shù)學分析基礎；按A1、A2標準進行控制，要求ACE經(jīng)常過零，對機組調(diào)節(jié)比較頻繁，在某些情況下（如頻率偏差和ACE方向相反），不利于頻率質(zhì)量的提高；A1、A2沒有反映各控制區(qū)對頻率的貢獻。目前三十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點A1、A2標準控制策略要點控制目標是使ACE在10分鐘內(nèi)經(jīng)常過零并且平均值在規(guī)定范圍內(nèi)；按照ACE的大小和給定的靜態(tài)門檻將ACE分為死區(qū)、正常區(qū)、幫助區(qū)和緊急區(qū)四個控制區(qū)；為確保ACE在10分鐘內(nèi)過零和區(qū)域故障1分鐘內(nèi)，ACE向減少的方向變化，在ACE不同的控制區(qū)內(nèi)，機組有不同的調(diào)節(jié)控制方式。

目前三十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS標準條件只適用于TBC模式控制互聯(lián)電網(wǎng)中全部控制區(qū)域的ACE值是獨立的互聯(lián)電網(wǎng)的頻率控制建立在長期頻率統(tǒng)計基礎上頻率偏差服從正態(tài)分布目前四十頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點控制性能考核標準（CPS1、CPS2)CPS1標準要求CPS1大于100為合格，CPS1計算如（1.1)式，其中

（1.1)

ACE1為控制區(qū)ACE一分鐘平均值，△f1為一分鐘頻率平均偏差，B為控制區(qū)電網(wǎng)頻率特性系數(shù)，為電網(wǎng)一分鐘頻率平均偏差目標均方根，n為分鐘數(shù)；CPS2標準要求十分鐘ACE平均值在規(guī)定范圍L10內(nèi)的時間大于％90，L10計算如（1.2）式（1.2）

其中為電網(wǎng)十分鐘頻率平均偏差目標均方根，B為控制區(qū)電網(wǎng)頻率特性系數(shù)，Bs為互聯(lián)電網(wǎng)頻率特性系數(shù)。目前四十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS標準特點基于概率統(tǒng)計學原理導出，有嚴格的數(shù)學基礎；CPS1、CPS2標準明確了互聯(lián)電網(wǎng)各控制區(qū)控制目標，有利于互聯(lián)電網(wǎng)頻率質(zhì)量的提高；著眼于控制區(qū)域的長期表現(xiàn)，是一種長期控制性能指標；CPS1、CPS2標準不要求ACE在規(guī)定時間內(nèi)過零，可以減少對機組不必要調(diào)節(jié)；有利于電網(wǎng)事故支援，并對事故支援作出正確評價目前四十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS1標準推導設互聯(lián)電網(wǎng)有n個控制區(qū)，其中第i個控制區(qū)ACE為，（1.3）將全部控制區(qū)ACE求和得到（1.4)將整個互聯(lián)電網(wǎng)看作與外網(wǎng)無交換的控制區(qū)，，（1.4）式進一步簡化為

（1.5)設互聯(lián)電網(wǎng)頻率在一段時間T內(nèi)（如1年）的控制目標由（1.6）式表示，（1.6）式（1.6）兩邊平方，得（1.7)

目前四十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS1標準推導（續(xù)）將（1.5）式帶入（1.7）式，得到

（1.8）進一步得到（1.9)將（1.9）分解為n個不等式，對于每一個控制區(qū)得到控制性能式

（1.10)進一步導出（1.11)，目前四十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS1標準推導（續(xù)）

（1.11）

式（1.10）、（1.11)中，平均時間段選取為1年，給控制區(qū)域靈活性，并且是長時期的統(tǒng)計值。目前四十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS2標準推導令，（1.7）式變?yōu)椋?/p>

（1.12)將（1.5）式帶入（1.7）式，令，得到

（1.13）目前四十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS2標準推導（續(xù)）將（1.13)進一步展開，得

(1.14)假設ACE相互獨立，（1.14)交叉乘積項，從而（1.15)將k表達式帶入（1.15)

（1.16)

目前四十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS2標準推導（續(xù)）（1.15)式交換求和號與取平均順序，并分解成n個不等式,得到

（1.17)即（1.18)為使％90以上得時間ACE平均值滿足要求，得到（1.19)（平均值等于中的值，高斯分布90%的數(shù)據(jù)落在之間）目前四十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS標準控制策略（1）

CPS標準ACE控制區(qū)域示意圖目前四十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點CPS標準控制策略（2）CPS標準控制是追求CPS1的最大值，同時使ACE平均值在規(guī)定范圍內(nèi)；CPS標準控制目標是頻率，按頻率偏差大小，控制區(qū)間分為松弛區(qū)、正常區(qū)和緊急區(qū);頻率偏差與ACE方向相反時，ACE對頻率恢復有幫助作用，不調(diào)整機組；方向一致時，可按A1、A2標準控制策略實現(xiàn)。目前五十頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點電網(wǎng)CPS考核內(nèi)容日統(tǒng)計分時段信息十分鐘CPS1、ACE平均值和罰電量值、考核標識月年匯總信息

CPS1、CPS2值和罰電量累計

按CPS1值、ACE平均值分段計算十分鐘罰電量：CPS1>200，不計算罰電量；100<CPS1<200,avg|ACE|<L10，不計算罰電量；100<CPS1<200,avg|ACE|>L10，對十分鐘ACE平均值超過L10的部分乘以（200－CPS1)折換為電量

CPS1<100，對十分鐘ACE平均值未超過L10的部分乘以（100－CPS1)折換為電量目前五十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點電網(wǎng)CPS考核目前五十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點第三部分

TBC方式下改善內(nèi)蒙古電網(wǎng)AGC控制性能的分析目前五十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點一、TBC控制方式介紹

2001年5月11日華北----東北大網(wǎng)正式聯(lián)網(wǎng)運行，為保證電能質(zhì)量，華北電網(wǎng)的各分區(qū)AGC控制均采用TBC（聯(lián)絡線頻率偏移控制方式），實現(xiàn)各控制分區(qū)各自負責本分區(qū)的負荷擾動。華北電網(wǎng)原AGC控制方式

2001年5月之前，華北電網(wǎng)AGC控制方式是華北網(wǎng)調(diào)（兼京津唐中調(diào)）負責全網(wǎng)頻率調(diào)整，采用定頻率控制方式{FFC}；河北、山西、內(nèi)蒙中調(diào)按計劃調(diào)整流，負責省網(wǎng)間聯(lián)絡線功率控制，采用定聯(lián)絡線控制方式（FTC）。目前五十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點TBC控制模式特點

聯(lián)絡線頻率偏差控制（TBC）是大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)AGC的主要模式。理論上講只要各控制區(qū)計算ACE的β值等于控制區(qū)本身的自然頻率特性系數(shù)，各控制區(qū)就只承擔控制區(qū)內(nèi)部的發(fā)電或負荷擾動，而不承擔控制區(qū)以外的發(fā)電或負荷擾動，這樣就真正體現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度公正、公平、合理的原則。目前五十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點AGC分層控制AGC分層控制指網(wǎng)調(diào)AGC程序統(tǒng)一計算各?。▍^(qū)）ACE，再通過遠動或計算機通信下發(fā)ACE至各?。▍^(qū)）AGC，AGC根據(jù)接收到的ACE信號調(diào)節(jié)各自控制區(qū)的機組，分層控制有利于體現(xiàn)網(wǎng)省調(diào)區(qū)域協(xié)調(diào)控制的優(yōu)勢華北、東北電網(wǎng)AGC均采用分層控制，華北網(wǎng)調(diào)AGC還向子站調(diào)頻機組下發(fā)ACE信號目前五十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點目前五十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點采用TBC方式對輸送電量、大容量發(fā)電機組的經(jīng)濟運行、事故支援、改善頻率質(zhì)量等方面都有很大的優(yōu)勢。這種方式的特點是，當華北電網(wǎng)的某分區(qū)負荷(或發(fā)電機出力)發(fā)生擾動時，均由本區(qū)域負責二次調(diào)頻，通過區(qū)域中機組的出力進行調(diào)整，使系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡線潮流恢復到計劃值。在調(diào)整過程中，無擾動分區(qū)中的機組不參加二次頻率和功率的調(diào)整。調(diào)整聯(lián)絡線潮流和電網(wǎng)頻率過程中，責任明確，分工清楚。目前五十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點二、影響AGC控制性能的因素1、頻率的波動：2、系統(tǒng)備用容量和AGC的調(diào)節(jié)容量。3、AGC機組調(diào)節(jié)速率目前五十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點三、影響AGC控制性能的分析及改善方法電力系統(tǒng)變化的負荷分量主要有三種：第一種負荷分量：變化周期在10--20秒之間、變化幅度較小的負荷分量，稱為隨機波動的負荷分量。對應的調(diào)整方式是發(fā)電機組的一次調(diào)節(jié)。第二種負荷分量：變化周期在10秒到數(shù)分鐘之間的負荷分量，稱為分鐘級的負荷分量。對應的調(diào)整方式是AGC。第三種負荷分量：變化緩慢的持續(xù)變動負荷分量，又可細分基點負荷分量、爬坡負荷分量。對應的調(diào)整方式是AGC或人工調(diào)整。目前六十頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點三、影響AGC控制性能的分析及改善方法1、對AGC機組來說，機組對負荷的響應實際上是一種負荷動態(tài)跟蹤控制過程。因此，每當負荷發(fā)生變化時，首先是機組的一次調(diào)頻動作，然后是AGC開始動作，直到新的負荷與出力平衡，這個調(diào)節(jié)時間將大體與AGC的調(diào)節(jié)過程時間相當，隨著負荷的波動，平衡重新被打破，新的調(diào)節(jié)過程開始，直到新的平衡為止。每達到一次平衡點，頻率偏差就過零一次。因此考慮系統(tǒng)頻率的AGC實用控制策略，就是當頻率偏差較小時，AGC控制目標是盡量減小ACE的絕對值，當頻率偏差較大時，AGC控制目標是盡量使ACE偏差和系統(tǒng)頻率偏差的符號相反，因此，在AGC參與調(diào)整時，一定要使AGC的調(diào)節(jié)過程時間盡量與頻率波動時間相符。目前六十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點三、影響AGC控制性能的分析及改善方法對第三種負荷分量的調(diào)整并不是必須采用AGC控制，可以采用人工控制，但是，第三種負荷分量的調(diào)整在一段時間內(nèi)(十幾分鐘，乃至數(shù)十分鐘)對發(fā)電機出力的要求是單調(diào)增、或單調(diào)減的，大多數(shù)發(fā)電機組都能適應這樣的要求，若能采用AGC方式對大量調(diào)節(jié)速率較低的發(fā)電機組進行控制，精確實現(xiàn)對第三種負荷分量的調(diào)整，則有利于減輕AGC調(diào)整的壓力。因此，我們在AGC運行時，可以安排調(diào)節(jié)速率較快的AGC機組進行調(diào)整。對于變化緩慢的持續(xù)變動第三種負荷分量如基點負荷分量、爬坡負荷分量，可以通過主站功率設定的方法安排調(diào)節(jié)速率較慢的AGC機組進行調(diào)整。目前六十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點三、影響AGC控制性能的分析及改善方法2、在日常運行中，系統(tǒng)中應保持多少AGC可調(diào)容量，這是一個需要認真分析和解決的問題，特別是在供電負荷緊張的情況下，尤為重要。當然，系統(tǒng)中保有大量的AGC可調(diào)容量，對維持電力系統(tǒng)頻率質(zhì)量有好處，但是這是需要付出代價的。發(fā)電機組保持AGC可調(diào)容量會減少正常的發(fā)電量，機會成本提高；投入AGC運行，機組的運行費用增加。在電力市場的環(huán)境中，AGC是發(fā)電機組向電網(wǎng)提供調(diào)節(jié)服務的技術(shù)手段，機組投入AGC運行應該是要在輔助服務市場中收取費用的。因此，了解在電力系統(tǒng)運行中對AGC調(diào)節(jié)容量的需求，并按此需求采購或安排發(fā)電機組的AGC可調(diào)容量，這樣才能做到既保證電力系統(tǒng)的安全，又降低運行費用。確定AGC調(diào)節(jié)容量的需求，與負荷預計相似，是依據(jù)過去事實的規(guī)律，對未來的預測；與負荷預計不同的是，負荷預計考察的是負荷的幅值，而AGC調(diào)節(jié)的目標是平衡負荷分鐘級的波動，因此，確定AGC調(diào)節(jié)容量的需求考察的是分鐘級負荷波動的幅值和速率。目前六十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十一點三、影響AGC控制性能的分析及改善方法目前，有兩種從負荷數(shù)據(jù)中分離分鐘級負荷分量的算法，并用統(tǒng)計分析的方法得到電力系統(tǒng)對AGC調(diào)節(jié)容量的需求，一種是滾動平均法，另一種是時段平均法。但這兩種方法僅是系統(tǒng)過去對AGC調(diào)節(jié)的需求，為了得到未來系統(tǒng)對AGC調(diào)節(jié)需求的預計值，還需根據(jù)負荷