遠(yuǎn)動(dòng)主站系統(tǒng)3

在有些情況下，為避免狀態(tài)估計(jì)計(jì)算中的不規(guī)則性，對(duì)輸入的測(cè)量值，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)功率平衡，開(kāi)關(guān)狀態(tài)和潮流信息的一致性校驗(yàn)。極限值校驗(yàn)等前期處理，除去那些超過(guò)正常誤差極限的明顯錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，并檢測(cè)出電網(wǎng)狀態(tài)的重大變化，通過(guò)較少的前期處理，檢測(cè)出較大的測(cè)量誤差，但較小的誤差和不良數(shù)據(jù)就無(wú)能為力，它通過(guò)正常的狀態(tài)估計(jì)給以糾正。最后需要指出，我們采用的數(shù)學(xué)模型是建立在基爾霍夫定律的基礎(chǔ)上，即參數(shù)是指同一時(shí)刻而言的。而實(shí)際電網(wǎng)參數(shù)的測(cè)量并非同時(shí)，而是按順序進(jìn)行的，因而并不能完全滿足基爾霍夫定律。但是，當(dāng)兩次采樣時(shí)間間隔小于電力系統(tǒng)的時(shí)間常麴表示由于正常負(fù)荷變化而引起電力系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生明顯變化和其他調(diào)節(jié)裝置響應(yīng)時(shí)間，一般10秒到10分鐘，不考慮網(wǎng)絡(luò)發(fā)生重大變化），則可以近似將順序采樣按同時(shí)采樣處理?！?-5遠(yuǎn)動(dòng)主站系統(tǒng)的控制調(diào)整功能電網(wǎng)調(diào)度操作人員根據(jù)遠(yuǎn)動(dòng)主站系統(tǒng)收集和整理的各種信息和預(yù)定計(jì)劃向下屬各發(fā)電廠變電所發(fā)出控制和調(diào)整命令?？刂齐娋W(wǎng)運(yùn)行。這些信息一般通過(guò)兩條途徑付諸實(shí)施：其一是通過(guò)電話下達(dá)給廠站值班員，由廠站值班員執(zhí)行，其二是通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)方控制（遙控）和調(diào)整（遙調(diào)）。隨著全國(guó)各地陸續(xù)深入開(kāi)展無(wú)人值守變電站的建設(shè)，后一條途徑顯得越來(lái)越重要。從遙控遙調(diào)的可靠性出發(fā)，無(wú)論對(duì)主站還是分站，包括對(duì)信道都提出的更高要求。§5-5-1遙控與遙調(diào)一、遙控遙控是由調(diào)度端發(fā)布命令，要求廠站端合上或斷開(kāi)某號(hào)開(kāi)關(guān)。遙控命令中應(yīng)指定操作性質(zhì)（合閘或跳閘）和開(kāi)關(guān)號(hào)。為了保證可靠性，通常都采用返送校核法，（如圖5-35所示），即將遙控操作分兩步完成。1.由調(diào)度端向廠站端發(fā)送由遙控性質(zhì)和遙控對(duì)象組成的遙控命令。為可靠起見(jiàn)，遙控命令連發(fā)3遍，并等待廠站端的返送校核信息。若超過(guò)一定的時(shí)間（一般不超過(guò)10秒）廠站端不送回返送校核信息，則認(rèn)為遙控失敗。廠站端收到遙控命令后要返送給調(diào)度端進(jìn)行校核。返送校核有兩種方式：一種是將收到的遙控命令存儲(chǔ)后照原樣直接返送給調(diào)度端；另一種是將遙控命令送給有關(guān)的遙控性質(zhì)和遙控對(duì)象繼電器，將這些繼電器的動(dòng)作情況編成相應(yīng)的代碼后再返送給調(diào)度端。顯然后一種方式比前一種更深入可靠。主站1遙控命令 1遙控執(zhí)行命令（或撤消命令）V V分站1遙控返校執(zhí)行1圖5-35遙控過(guò)程2.調(diào)度端收到返送的遙控信息后，進(jìn)行校核。若與原來(lái)所發(fā)的遙控命令完全一致，就發(fā)送遙控執(zhí)行命令，否則發(fā)出遙控撤消命令。廠站端只有在收到遙控執(zhí)行命令后才將原來(lái)收到的遙控命令付諸執(zhí)行。廠站端在收到遙控撤消命令后禁止遙控執(zhí)行繼電器動(dòng)作，使已動(dòng)作的遙控性質(zhì)和對(duì)象繼電器返回，并消除保存的原遙控命令。廠站端的遙控執(zhí)行單元通常還配有定時(shí)部分。為了使合閘或跳閘信號(hào)具有脈沖性質(zhì)以適應(yīng)開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的要求，在收到遙控執(zhí)行命令后，除了使有關(guān)繼電器動(dòng)作，執(zhí)行遙控命令外，經(jīng)一定時(shí)延將繼電器全部復(fù)歸，消除當(dāng)前的工作狀態(tài)，等待下一次的遙控命令。此外，廠站端在收到遙控命令并返送后，如長(zhǎng)時(shí)間收不到調(diào)度端的遙控執(zhí)行命令，經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間就自動(dòng)撤消該遙控命令。廠站端對(duì)遙控電路都設(shè)有自檢查。檢查時(shí)送入一定編碼的命令，檢查遙控執(zhí)行，遙控性質(zhì)，遙控對(duì)象等繼電器的動(dòng)作情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并向調(diào)度端報(bào)告。在遙控過(guò)程中，若發(fā)生遙信變位，表示系統(tǒng)運(yùn)行方式已發(fā)生變化，這時(shí)調(diào)度端和廠站端都應(yīng)該自動(dòng)撤消遙控操作。遙控執(zhí)行后，控制對(duì)象的狀態(tài)由遙信傳送給調(diào)度。二、遙調(diào)遙調(diào)通常是指調(diào)度端給廠站端的設(shè)備發(fā)布調(diào)節(jié)命令，實(shí)質(zhì)上是給廠站端的自動(dòng)化設(shè)備設(shè)置整定值，這種遙調(diào)也稱整定(或設(shè)點(diǎn)SetPoint)命令。整定命令中應(yīng)包括調(diào)節(jié)對(duì)象及調(diào)節(jié)數(shù)值。整定命令一般連發(fā)3遍。廠站端收到整定命令經(jīng)校驗(yàn)合格后將調(diào)節(jié)數(shù)值鎖存，再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量的電壓電流或通過(guò)接口電路，送給整定命令中指定的遙調(diào)對(duì)象。整定命令的執(zhí)行后果由對(duì)應(yīng)的遙測(cè)量送給調(diào)度。調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器的分接頭以改變變壓器的變比是常用的一種調(diào)壓手段。遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭位置也是遙調(diào)。這種遙調(diào)通常只是要求把分接頭位置升高一檔或降低一檔，因而也稱為“升降命令”。在升降命令中應(yīng)指定調(diào)節(jié)對(duì)象和調(diào)節(jié)性質(zhì)升或降)。升降命令一般連發(fā)3遍。廠站湍收到升降命令經(jīng)檢驗(yàn)合格后就去調(diào)節(jié)有關(guān)變壓器分接頭。一般認(rèn)為對(duì)遙調(diào)可靠性的要求不如遙控那樣高，因而遙調(diào)大多不進(jìn)行返送校核?！?-5-2自動(dòng)發(fā)電控制自動(dòng)發(fā)電控制AGC(AutomaticGenerationControl)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一項(xiàng)基本功能，在國(guó)外尤其在北美得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)電網(wǎng)中AGC的應(yīng)用，主要是從華北、華中、華東、東北四大電網(wǎng)從英國(guó)西屋公司引進(jìn)的WESDAC32中，引進(jìn)了AGC功能。AGC的應(yīng)用大大地改進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)管理控制的水平，改變我國(guó)長(zhǎng)期依靠人工調(diào)度的局面。AGC主要功能如下：維持頻率在允許的范圍之內(nèi)(50Hz±0.1Hz)，使頻差引起的電鐘誤差積累在限值內(nèi)(如土5s)，超過(guò)時(shí)要能自動(dòng)或手動(dòng)矯正?；ヂ?lián)的各區(qū)域之間的聯(lián)絡(luò)線的輸送功率保持或接近規(guī)定值。整個(gè)電力系統(tǒng)的功率總需求，按經(jīng)濟(jì)最優(yōu)原則，在線安排受控機(jī)組的出力。一、AGC的控制方式

根據(jù)控制的目的不同有三種控制方式：聯(lián)絡(luò)線頻率偏差控制TBC或TLBC(TielineBiasControl)；定頻率控制CFC(ConstantFrequencyControl)；定凈交換功率控制CNIC(ConstantnetinterchangeControl)0互聯(lián)系統(tǒng)中各區(qū)域的調(diào)度中心，作為AGC的反饋信號(hào)是用區(qū)域控制誤差A(yù)CE(AreaControlError)進(jìn)行的，對(duì)于區(qū)域；采用TBC方式時(shí)，其ACE為ACEi=APti+Bi(f-f0) (5-47)式中：APti——區(qū)聯(lián)絡(luò)線功率偏差，APti=Pti實(shí)際，計(jì)劃，功率方向以輸出為正，輸入為負(fù)。Bi 區(qū)單位調(diào)節(jié)功率系數(shù)。f——系統(tǒng)頻率。f0 系統(tǒng)額定頻率。分區(qū)調(diào)頻的結(jié)果就是要使ACEj=0。CFC方式的ACE只有(5-47)式中的第二項(xiàng)，它多用于獨(dú)立系統(tǒng)的頻率控制。CNIC方式的ACE只有(5-47)式中的第一項(xiàng)，通常用于較小的區(qū)域，頻率由鄰區(qū)電網(wǎng)負(fù)責(zé)。TBC方式是互聯(lián)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種方式，其特點(diǎn)是各個(gè)區(qū)域選擇適當(dāng)Bi，當(dāng)負(fù)荷擾動(dòng)發(fā)生在外區(qū)時(shí)，本區(qū)的AGC幾乎不控制，只由發(fā)電機(jī)一次調(diào)節(jié)支援受干擾區(qū)域。當(dāng)負(fù)荷發(fā)生在本區(qū)域時(shí)，則由本區(qū)域AGC調(diào)節(jié)，使頻率與交換功率達(dá)到規(guī)定值。Bi與i區(qū)域的發(fā)電機(jī)、負(fù)荷調(diào)節(jié)特性有關(guān)，它等于發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)1Ri與負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KLi之和。即Bi=1Ri+KLi為了說(shuō)明這一靜態(tài)過(guò)程。下面以一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程?！纠?】設(shè)有兩個(gè)區(qū)域相連如圖5-36所示，區(qū)域容量為3500MW，負(fù)荷為3000MW，R*=004,L*i=15,B區(qū)域容量3000MW，負(fù)荷為2000MW，R*=005,L*r=1.4,當(dāng)A區(qū)^^1為突然增加了200MW負(fù)荷時(shí)，問(wèn)：A、B區(qū)中因發(fā)電機(jī)調(diào)速器及負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)即所謂一次調(diào)節(jié)的結(jié)果？A、B區(qū)中參入調(diào)頻機(jī)組按ACE進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程。即二次調(diào)節(jié)的結(jié)果。解：求出單位功率系數(shù)的有名值圖5-36聯(lián)合系統(tǒng)為了方便，令kga=1Ra,kgb=1Rb圖5-36聯(lián)合系統(tǒng)那么：K=—-SA^=25x3500=1750MW/HzGARAf0 50K=—-jPbn=20x3000=1200MW/HzGBRJf0 50

Ka=K*xL=16x3000=96MW/HzLA LAf0 50Kr=K*xPlb=1.4x2000=56MW/HzLB LBf0 50Ba=Kga+Kla=1846MW/HzBB=Kgb+Klb=1256MW/Hz1)兩區(qū)一次調(diào)頻的結(jié)果-2001846+1256-2001846+1256=-0.064Hz頻差A(yù)f=-口=-0.064HzBa+BB200MW缺額由以下部分抵消：A區(qū)發(fā)電機(jī)組調(diào)速動(dòng)作增加出力：△弟入=-Kga-Af=-1750x(-0064)=1128MWA區(qū)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)減少的出力：Kla-Af=96x(-0.064)=-614MWB區(qū)發(fā)電機(jī)組增加出力：APgb=-Kgb-Af=-1200x(-0064)=77MWB區(qū)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)減少的出力：Klb-Af=56x(-0.064)=-36MW(iii)B區(qū)通過(guò)聯(lián)線向A區(qū)提供的功率：APtB=(Klb+Kgb)|AfI=81.00MW2)兩區(qū)域都按區(qū)域誤差進(jìn)行頻率調(diào)整，則剛開(kāi)始調(diào)節(jié)時(shí)ACFA=BaAf+APtA=1846x(-0.064)+(-8100)=-200MWACFB=BBAf+APtB=1256x(-0.064)+81罰0MW這表示一次調(diào)節(jié)剛結(jié)束的瞬間，A區(qū)有很大的負(fù)值，要求增加機(jī)組出力，B區(qū)的這一值很小，調(diào)頻機(jī)組不需要調(diào)節(jié)，滿足本區(qū)平衡的原則。如果A區(qū)中某一時(shí)刻，調(diào)頻機(jī)組增加了出力，例如APGa=150MW，那么Af=APGA-APla=M°=-0.016HzBa+BB 3120APtB=Bb-lAf=1256x0.016=20.2MWACF^=BaAf+APta=1846x(-0.016)-20.2=-50MWACFB=BBAf+APtb=1256x(-0.016)+20.2=01罰0MW由此可見(jiàn)，調(diào)頻過(guò)程中，區(qū)域控制誤差A(yù)CE在逐漸減少，聯(lián)線功率也減少，當(dāng)Af=0時(shí)，ACFa=ACFB=0，APt=0。A區(qū)實(shí)際增加了200MW，而B(niǎo)區(qū)沒(méi)增加，也就是說(shuō)B區(qū)沒(méi)參加二次調(diào)節(jié)。二、電力系統(tǒng)有功頻率控制的數(shù)學(xué)模型AGC是閉環(huán)控制過(guò)程，SCADA系統(tǒng)經(jīng)過(guò)通道，RTU將電網(wǎng)的參數(shù)收集后，經(jīng)過(guò)軟件處理和計(jì)算，再通過(guò)通道、RTU將計(jì)算出的有功調(diào)節(jié)量，送到各調(diào)頻機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。計(jì)

算機(jī)以什么規(guī)則來(lái)計(jì)算出發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)量并保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定呢？這必須盡可能地導(dǎo)出電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型。為此對(duì)系統(tǒng)作如下的一些假定：各個(gè)地區(qū)系統(tǒng)中，都以一個(gè)頻率運(yùn)行，地區(qū)與地區(qū)之間系統(tǒng)連線，都是以一條等價(jià)的連線連著。各地區(qū)內(nèi)部的結(jié)合非常強(qiáng)，區(qū)域內(nèi)部的連線可以忽略。各地區(qū)雖由許多臺(tái)發(fā)電機(jī)和負(fù)荷組成，都作為一階慣性環(huán)節(jié)來(lái)等價(jià)處理;負(fù)荷的變動(dòng)很小，而且隨著負(fù)荷的變化其他各量的變化也是很小的。此外不考慮非線性。在上述前提下，區(qū)域i的電力方程可用下式表達(dá):H.dAPTiH.dAPTi-APdi=2f；(Afi)+DiAfi+APtiei式中：APTi-APdi——i區(qū)中汽機(jī)功率偏差與負(fù)荷變化量之間的差值;2斗1(Afi) i區(qū)的動(dòng)能增量；DiAfAP..APtieiWwiNi秒PTi因頻率變化而引起負(fù)荷的變化量;i區(qū)引起其他區(qū)域的功率變化量；慣性時(shí)間常數(shù)，PT為基準(zhǔn)功率。(5-48)而地區(qū)而地區(qū)i的傳遞函數(shù)(5-49)(5-50)(5-51)(5-52)(5-53)(5-54)上式是一個(gè)線性微分方程，設(shè)初始值為零。經(jīng)過(guò)拉氏變換，得：AF(S)=HD很伊-APdi(S)-AP"]i"iMi=2^[p-u-MWSHz]Gpi(s)=r(Mis+Di)地區(qū)1與[之間的連線潮流方程。假定，忽略電阻的影響，則有如下關(guān)系:AR】..="』V』sin(Q-9.)

t1eiJ xijPri iJ式中電壓：丫=VJej。i,Vj=|Vj|eJOj設(shè)相角差從基準(zhǔn)值，。i,%偏離，A。i，A。j那么連線的潮流偏差A(yù)Pt1eij為:AP.=aPt1eij(A。.-a。.)=T.([Af.df-fAf.dt)t1eij a(?！浮 jjij』iJi式中： TiJ=2」：』；'*(。：-。*)XiJPriA。i=2兀JAfidf,A0J=2戒Afidt將(5-52)式進(jìn)行拉氏變換得：當(dāng)嘔句區(qū)0之間的容量比不同時(shí)，需要進(jìn)行容量變換，APtieij(s)=TJ[AFi(s)-AFj當(dāng)嘔句區(qū)0之間的容量比不同時(shí)，需要進(jìn)行容量變換，aij=PriPrj

這樣［區(qū)與］區(qū)之間的連線功率偏差方程如下：APtiej=-aijAPtiei=-aijAPtieij接下來(lái)討論調(diào)頻發(fā)電廠的頻率特性。發(fā)電機(jī)的有功P是通過(guò)加入發(fā)電機(jī)的力矩來(lái)改變假設(shè)只對(duì)運(yùn)行的，它通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽汽門(mén)或者調(diào)節(jié)水量控制開(kāi)度來(lái)進(jìn)行。為了處理方便點(diǎn)的附近作微小變動(dòng)，調(diào)速器、汽機(jī)的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)是一階慣性環(huán)節(jié)，即：假設(shè)只對(duì)運(yùn)行(5-55)當(dāng)里=一【AP+-1AP.

dt TtitiTtigi(5-55)(5-56)以=―AP.-工Af+L

dt TgigiTgiRi Tgi(5-56)式中，Tti——為汽機(jī)時(shí)間常數(shù)；Tgi——為調(diào)節(jié)器時(shí)間常數(shù)；Ri——發(fā)電機(jī)的調(diào)速器調(diào)差度；APti——汽機(jī)輸出偏差；APgi——調(diào)速器輸出偏差。其中因發(fā)電機(jī)的時(shí)間常數(shù)比Tt、Tg小的多，故予以忽略。式中也假定，隨微小負(fù)荷變化的控制量很小，發(fā)電機(jī)的輸出與控制量成比例。此外調(diào)頻發(fā)電廠在每個(gè)區(qū)域中都有幾個(gè)，其作用相同，故可用一個(gè)來(lái)代替。將式(5-55)和(5-56)進(jìn)行拉氏變換，則得到：1APgi(s)=頑

giL將式(5-49)1APgi(s)=頑

giL將式(5-49)、(5-53)、(5-55)、(5-57)、(5-58)聯(lián)立，就產(chǎn)生了］區(qū)頻率、功率調(diào)節(jié)模型。圖5-37是兩個(gè)區(qū)域互聯(lián)控制系統(tǒng)的方框圖。由圖可見(jiàn)，當(dāng)進(jìn)行AGC進(jìn)行控制時(shí)，其(5-58)ui(s)--1AF(s)(5-58)R.i控制量u按區(qū)域控制誤差A(yù)CE積分量進(jìn)行控制，使其頻率差和聯(lián)線潮流偏差均為零。即Pc(t)=-K1L［APtledt+jBAfdt」 (5-59)有聯(lián)絡(luò)線潮流偏差控制的兩個(gè)區(qū)域控制系統(tǒng)的方框圖如圖5-38所示。很明顯每一區(qū)域有兩個(gè)反饋?lái)?xiàng)，第一項(xiàng)正比于頻率偏差，第二項(xiàng)正比于ACE的積分。當(dāng)系統(tǒng)中有一個(gè)負(fù)荷變化時(shí)，通過(guò)選取比例控制與積分控制回路參數(shù)，能將暫態(tài)響應(yīng)特性調(diào)到滿意的結(jié)果。

圖5-37兩區(qū)域互聯(lián)控制系統(tǒng)方框圖圖5-38有聯(lián)絡(luò)線偏差控制的兩區(qū)域控制系統(tǒng)方框圖最佳控制理論的發(fā)展，為電力系統(tǒng)AGC控制提供了理論依據(jù)。為了說(shuō)明最佳控制在AGC中的應(yīng)用，下面來(lái)推導(dǎo)區(qū)域電網(wǎng)的狀態(tài)變量模型。為了便于理解下面以兩個(gè)區(qū)域?yàn)槔齺?lái)加以說(shuō)明。由式(5-48)、(5-52)、(5-54)、(5-55)、(5-56)可見(jiàn)，兩個(gè)區(qū)域系統(tǒng)中共有4個(gè)輸入量，2個(gè)為轉(zhuǎn)速變換位置，另2個(gè)為區(qū)域的負(fù)荷擾動(dòng)。即U(t)=個(gè)為轉(zhuǎn)速變換位置，另2個(gè)為區(qū)域的負(fù)荷擾動(dòng)。即U(t)=[APc1(t)APc2(t)]rW(t)=[APd1(t)APd2(t)]r上式中上標(biāo)T表示矩陣的轉(zhuǎn)置。同時(shí)也可以得出系統(tǒng)的狀態(tài)量X(t)直f]APt1APg1叭Af2APg2-T為了便于討論，此狀態(tài)向量分解為三個(gè)分量，以對(duì)應(yīng)各個(gè)區(qū)域及聯(lián)絡(luò)線的狀態(tài)，x(t)=《T(t)xT(t)xT(t)J利用式(5-60)，兩個(gè)區(qū)域的關(guān)系式可以統(tǒng)一表達(dá)為(5-60a)(5-60b)(5-60c)(5-60d)X=AX+BU+LW (5-61a)由于X(t)為7X1階向量，輸入。和可均為2X1階的向量，矩陣A必須是7X7階，矩陣B(5-61b)和L必須為7X2階。A為狀態(tài)矩陣，B為輸入分布矩陣，L為擾動(dòng)矩陣。由此可得：(5-61b)A11A12AA21A22AA31A32A13A=2333」式中子矩陣階數(shù)應(yīng)與X的分塊相一致。經(jīng)過(guò)歸納，可以得到A13、A31為3X3階的零矩陣，a22=0，其余子矩陣為：A11=—D1M1

0TR1TA11=—D1M1

0TR1Tg11M1-1Tt1001Tt1T'Tg1A32M2033A12A21A23—D2M2

01R2Tg2=[—1M0=[T12=[-T121M2—1T1t1200卜0]0]00矩陣B和L也可分解為其中B1L100—1/T]g其中B1L100—1/T]g1-—1/M.200b2=[00]0]B3L3001氣2」—1/M200「B「-L「B=B2L=L2一B3-一L3_(5-61c)系統(tǒng)按ACE=0來(lái)控制，故可以將式(5-59)作為系統(tǒng)輸出Y(t)，(5-61c)Y(t)=CX(t)按照X的分塊，C=[c1c2C3]，而且

CiCi「B]00[T000[1C=C=_000_2-13B200上述就是兩個(gè)區(qū)域的系統(tǒng)模型，對(duì)于N個(gè)區(qū)域的聯(lián)合系統(tǒng)同樣也可以推導(dǎo)出來(lái)。三、我國(guó)AGC軟件的特點(diǎn)：我國(guó)使用的AGC是四大網(wǎng)引進(jìn)的能量管理系統(tǒng)，其控制情況如圖5-39所示。閉環(huán)系統(tǒng)分為兩層，一層為負(fù)荷分配回路，AGC通過(guò)RTU、通道和SCADA軟件獲得所需的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，由AGC程序算出各受控機(jī)組的控制命令Psc，然后再送到PLC控制器，即對(duì)機(jī)組進(jìn)行二次調(diào)節(jié)的裝置或系統(tǒng)。另一層各機(jī)組的PLC對(duì)機(jī)組進(jìn)行二次調(diào)節(jié)，使之跟蹤AGC的控制命令。AGC的控制方式采用TBC式，而且還可以對(duì)隨機(jī)電量△E和電鐘誤差△t進(jìn)行矯正。在［0，t］時(shí)間內(nèi)頻率聯(lián)絡(luò)線功率 Ps機(jī)組功率機(jī)組率及其他從RTU頻率聯(lián)絡(luò)線功率 Ps機(jī)組功率機(jī)組率及其他從RTU來(lái)的量測(cè)量機(jī)組

電力系統(tǒng)圖5-39AGC閉環(huán)系統(tǒng)示意圖與刁0叫供At=3600j0(f-f°)dt

f0矯正的方法是在ACE中的交換功率計(jì)劃值和標(biāo)準(zhǔn)頻率上加偏差值向的時(shí)間累積消除AEmAt這樣(5-62)AC§=(APtle+AQ+Bif-(f0-Af)］(5-62)其中，AI=AE.H.,Af”=Atf0,H.、T分別為AEi,At的矯正時(shí)間。AEj的累積超

iii0 3600Ti i i過(guò)一定值時(shí)，規(guī)定在Hi小時(shí)內(nèi)償還。Af0不能太大，一般取0.02Hz。如果△t=5s，需要3.5小時(shí)才能矯正，此時(shí)各區(qū)域必須同時(shí)進(jìn)行。ESCA公司的軟件中有三個(gè)主要大數(shù)據(jù)庫(kù)，一個(gè)為SCADA用的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)庫(kù)，一個(gè)是AGC使用的數(shù)據(jù)庫(kù)，還有一個(gè)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)。三大庫(kù)之間，通過(guò)映射交換數(shù)據(jù)。AGC的應(yīng)用主要有兩個(gè)，一個(gè)是用于離線建立數(shù)學(xué)模型，另一個(gè)主要是實(shí)時(shí)完成AGC各種功能。AGC的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)層次數(shù)據(jù)庫(kù)，其主要記錄類型和關(guān)系如圖5-40所示。主要通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)描述AGC模型。區(qū)域結(jié)構(gòu)和層次。按圖5-40所示結(jié)構(gòu)定義區(qū)域進(jìn)分聯(lián)絡(luò)線相鄰區(qū)域；定義區(qū)域內(nèi)考慮的機(jī)組范圍及相應(yīng)的發(fā)電廠和電廠控制器(AGC的控制信號(hào)發(fā)到PLC，一個(gè)PLC可控

制一個(gè)或幾個(gè)機(jī)組)；定義各種測(cè)量值，這些測(cè)量是:OPAZOANPL PLCUNIT ZUAN| ZUSTUNIL'TIETYLN'ZTANTRAITRTYFUELTYP圖5-40GENMOM數(shù)據(jù)庫(kù)的主要記錄類型和關(guān)系區(qū)域量測(cè)量：頻率、時(shí)差、頻差；聯(lián)絡(luò)線測(cè)量：聯(lián)絡(luò)線功率；機(jī)組模擬測(cè)量：機(jī)組功率、上限、下限功率；機(jī)組狀態(tài)量：？1。自動(dòng)/手動(dòng)，機(jī)組是否離線，控制區(qū)域區(qū)域量測(cè)量電廠電廠制器機(jī)組機(jī)組模擬■測(cè)量機(jī)組狀態(tài)■測(cè)量令區(qū)域聯(lián)絡(luò)線走廊控制區(qū)域區(qū)域量測(cè)量電廠電廠制器機(jī)組機(jī)組模擬■測(cè)量機(jī)組狀態(tài)■測(cè)量令區(qū)域聯(lián)絡(luò)線走廊聯(lián)絡(luò)線聯(lián)絡(luò)線功率■測(cè)量與本?有功率交易的區(qū)域功率交易類型燃料定義是否有上限，下限等。電廠控制參數(shù)。主要是PLC承擔(dān)控制的方式和狀態(tài)。機(jī)組參數(shù)。如調(diào)節(jié)上下限，容量，調(diào)節(jié)速率等參數(shù)及微增率曲線和作用的燃料。聯(lián)絡(luò)線功率測(cè)量點(diǎn)位置。區(qū)域間交換功率的類型定義。區(qū)域中作用的燃料定義。這些數(shù)據(jù)，由AGC運(yùn)行人員用畫(huà)面輸入，通過(guò)程序檢查后，拷貝到數(shù)據(jù)庫(kù)中，供實(shí)時(shí)程序使用。整個(gè)AGC的主程序框圖如圖5-41所示。此外對(duì)AGC安全可靠運(yùn)行方面也必須加以考慮，因?yàn)殚]環(huán)控制系統(tǒng)中，有時(shí)某個(gè)環(huán)節(jié)可能發(fā)生故障，為此，對(duì)AGC安全方面做了若干考慮，例如對(duì)原始數(shù)據(jù)及控制信號(hào)濾波；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入時(shí)的檢查；許可控制檢查，PLC跟蹤試驗(yàn)：AGC、PLC的暫停與掛起等。由PROCMAN啟動(dòng)RTGEN訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)初始化AGC訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)初始化AGC驅(qū)動(dòng)程序處理調(diào)度員從SCADA取量AGC計(jì)算輸入數(shù)據(jù)測(cè)量并處理主程序圖5-41AGC程序主要流程§5-6人機(jī)接口遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)接口將遙測(cè)、遙信等遠(yuǎn)動(dòng)信息告知工作人員，并接受操作命令。作為遠(yuǎn)動(dòng)的輸出設(shè)備常用的有模擬屏、屏幕顯示器及打印機(jī)等，其輸入設(shè)備則主要是鍵盤(pán)。―、模擬屏模擬屏上可以布置電力系統(tǒng)接線圖。接線圖中斷路器的狀態(tài)信號(hào)由遙信信號(hào)控制，系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù)如廠、站的有功、無(wú)功、電壓和電流等數(shù)值由遙測(cè)量提供。在異常情況下可以發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，運(yùn)行人員利用模擬屏可以對(duì)全系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況的總貌進(jìn)行監(jiān)視，比較直觀。模擬屏上的遙測(cè)量通常以數(shù)字方式顯示。遙信的顯示方式有機(jī)械對(duì)位式、電磁翻牌式和燈光式等。采用機(jī)械對(duì)位式時(shí)，在模擬屏的接線圖中嵌有可轉(zhuǎn)動(dòng)的模擬開(kāi)關(guān)K，如圖5-42(a)中的K為合閘位置，而圖5-42(b)中的K則為斷開(kāi)位置。開(kāi)關(guān)K中鑲有信號(hào)燈XD。

K圖5-42模擬屏K圖5-42模擬屏(a)開(kāi)關(guān)閉合狀態(tài)；(b)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)狀態(tài)；(c)燈光電路當(dāng)K的位置狀態(tài)與遙信所監(jiān)視的斷路器狀態(tài)不一致時(shí)XD就閃光，表示位置不對(duì)應(yīng)。圖5-42(c)中"J為遙信輸出繼電器J的一對(duì)觸點(diǎn)。當(dāng)K的位置狀態(tài)與遙信的狀態(tài)一致，比如成為觸點(diǎn)J閉合，J斷開(kāi)，則XD就閃光。出現(xiàn)不對(duì)位閃光時(shí)工作人員只要到模擬屏前把模擬開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，改變圖5-42(c)中觸點(diǎn)K的狀態(tài)，閃光即可停止，此時(shí)模擬開(kāi)關(guān)的位置狀態(tài)與遙信又完全一致。工作人員要離開(kāi)自己的席位去操作，稱為下位操作。機(jī)械對(duì)位顯示方式的可動(dòng)部分是薄弱環(huán)節(jié)，采用無(wú)觸點(diǎn)方式時(shí)模擬屏上斷路器的位置狀態(tài)可以用燈光來(lái)表示，由遙信信息控制。例如合閘狀態(tài)顯示紅色；分閘狀態(tài)顯示綠色；由合閘轉(zhuǎn)為分閘狀態(tài)顯示綠長(zhǎng)紅短的閃光；由分閘轉(zhuǎn)為合閘狀態(tài)顯示紅長(zhǎng)綠短的閃光。平時(shí)也可以“暗盤(pán)”運(yùn)行，信號(hào)燈全不亮，也可由人工或事故、異常情況時(shí)例如事故跳閘等自動(dòng)轉(zhuǎn)為“亮盤(pán)”運(yùn)行。工作人員對(duì)模擬屏上斷路器的狀態(tài)信號(hào)等可以用控制臺(tái)的鍵盤(pán)進(jìn)行操作，不必離開(kāi)席位，稱為不下位操作。遠(yuǎn)動(dòng)裝置與模擬屏之間可以采用并行或串行方式傳送數(shù)據(jù)。為了接收遠(yuǎn)動(dòng)裝置送來(lái)的信息并提高模擬屏的智能化水平，在模擬屏側(cè)可設(shè)置專用微機(jī)，這樣的模擬屏實(shí)際上已是一個(gè)獨(dú)立的微機(jī)系統(tǒng)。它接收遠(yuǎn)動(dòng)裝置提供的遙測(cè)、遙信等信息，在微機(jī)的管理下通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置將這些信息送上模擬屏，分別按規(guī)定予以顯示。在異?；蚴鹿是闆r下可發(fā)出聲光告警信號(hào)，此外它還可以配備鍵盤(pán)和打印機(jī)等，以便工作人員進(jìn)行操作、檢查和記錄。二、調(diào)度控制臺(tái)目前調(diào)度中心的控制臺(tái)一般都配有屏幕顯示器和操作鍵盤(pán)。屏幕顯示器即CRT顯示器，可用來(lái)顯示電力系統(tǒng)和廠站的實(shí)時(shí)接線圖以及運(yùn)行參數(shù)等。CRT顯示器有單色和彩色兩種，它是用電子束在屏幕上從左到右，從上到下逐行掃描，如圖5-43(a)所示。水平方向的行掃描正行程中電子束的強(qiáng)度由圖象信號(hào)控制，熒光屏上顯出相應(yīng)的光點(diǎn)。電子束回掃的逆行程消隱，在屏幕上不留痕跡。要獲得彩色圖象需要發(fā)出藍(lán)、綠、紅3支電子束，這3種基色可混合成各種顏色。顯示字符代馬(b)，點(diǎn)車 ,行# :字符發(fā)生器數(shù)器 I(b)，點(diǎn)車 ,行# :字符發(fā)生器數(shù)器 II移位寄存器 串語(yǔ)輸出(a) (c)圖5-43CRT屏幕顯示(a)掃描；(b)點(diǎn)陣字符；(c)字符掃描輸出顯示在屏幕上的一個(gè)字符由點(diǎn)陣的光點(diǎn)組成。圖5-43(b)是5X7點(diǎn)陣格式，由7行，每行5個(gè)點(diǎn)組成點(diǎn)陣亮暗的代碼。與顯示字符對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣代碼存放在字符發(fā)生器的ROM中。根據(jù)顯示字符的代碼，可從字符發(fā)生器中找到點(diǎn)陣中每一行用以表示各點(diǎn)亮暗的代碼(稱為線代碼)，再把它送入移位寄存器，并在點(diǎn)陣時(shí)中的控制下以串行方式逐點(diǎn)輸出，如圖5-43(c)所示，以此來(lái)控制掃描電子束的強(qiáng)度。逐行掃描，就可顯示相應(yīng)的的字符。一個(gè)屏幕可以顯示若干行字符。CRT顯示器內(nèi)設(shè)有顯示存儲(chǔ)器，它的每一個(gè)單元與屏幕上的一個(gè)字符位置相對(duì)應(yīng)，屏幕上要顯示的每一行字符都依次存在顯示存儲(chǔ)器中，要顯示時(shí)就從中逐行選取。為使屏幕上的畫(huà)面能穩(wěn)定地顯示，畫(huà)面至少以每秒50次的頻率重復(fù)掃描。屏幕刷新的速率比較高，與微機(jī)交換數(shù)據(jù)時(shí)通常以存儲(chǔ)器直接訪問(wèn)DMA方式進(jìn)行。微機(jī)與顯示器之間的接口一般用專用的CRT控制器見(jiàn)圖5-44。這是一種可編程的芯片，它在DMA控制器的協(xié)作下，以DMA方式從微機(jī)的顯示存貯器中取出一行字符，存入自己的字符緩沖器。CRT控制器根據(jù)行緩沖器中的字符再配合掃描的行號(hào)，向字符發(fā)生器發(fā)出尋址代碼，使字符發(fā)生器輸出相應(yīng)的字符代碼。再由點(diǎn)定時(shí)電路將線代碼以及CRT控制器提供的水平同步、消隱等組成復(fù)合視頻信號(hào)，控制CRT顯示器。重復(fù)這一過(guò)程，屏幕上便形成穩(wěn)定的畫(huà)面。CRT控制器除能處理用以顯示的字符代碼外，也可處理非顯示用的代碼，如屬性碼。屬性碼用來(lái)表征閃爍、增輝、彩色等。非顯示用的代碼和顯示代碼一起存入顯示存儲(chǔ)器、由CRT控制器讀入處理，用以控制顯示方式。使用彩色顯示時(shí)字符的屬性碼規(guī)定字符顯示的顏色及底色等，用這些信息控制藍(lán)、綠、紐支電子束，就可在屏幕上組成不同的顏色。以字符為基本單位組成畫(huà)面的顯示器稱為半圖形顯示器。它所能顯示的字符或圖形都存放在字符發(fā)生器中，數(shù)量有限。若要顯示更復(fù)雜的圖形，就不宜以字符為單位，而應(yīng)以屏幕上的一個(gè)光點(diǎn)為單位進(jìn)行控制，這就形成全圖形顯示器。全圖形顯示器由于控制精密，圖形更加清晰。但由于要控制到每一個(gè)光點(diǎn)，因而畫(huà)面存貯器的容量以及傳送的數(shù)據(jù)量都大為增加，硬件和軟件的花費(fèi)都比較大。目前遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中使用的主要是圖形

RRQDMACRT控制器DACKRRQDMACRT控制器DAC