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。

APM（Automatic Performance Monitor）：即自动性能监视，其功能为监视AGC机组的运行状况。

RM（Reserve Monitor）：即备用监视，其功能为监视运行机组的备用出力。

三、AGC的技术特点
1、AGC涉及到的信号
AGC指令是电网调度中心计算产生的被控机组的目标功率，按照RTU通讯规则生成AGC遥控报文传送到电厂RTU，RTU将AGC 控制信号转换成4~20mA信号传输到单元机组的控制系统。

同时，机组的实发功率经过变送器转换成4~20mA信号，经过RTU转换成线性比例的二进制遥测数据，经过高频载波信号传输到电网调度实时控制系统。

电网调度实时控制系统和单元机组的控制系统除上述两个重要参数沟通外，还将一些反映机组及控制系统状态、AGC运行品质及机组的负荷限制信号通过RTU传输到电网调度实时控制系统，如：机组所允许的负荷高、低限，机组的负荷变化速率，机组的运行方式等。

2、AGC指令的生成
AGC指令是由电网调度实时控制系统经过EDC即经济调度控制系统预测的负荷调度计划，即发电基值，加上LFC即负荷频率控制系统对频率变化量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形成的。

由基本负荷分量和调整负荷分量组成。

基本负荷分量是在短期预测的基础上制定的日负荷发电计划中包含的基本发电量；调整负荷分量是指超短期负荷系统，对当前几分钟负荷变化情况运算预测出下一时间段要求改变的系统负荷调整量。

所以在负荷预测中，如果基本负荷预测的准确度比较高，不仅
可以减少调整分量的大辐变化，避免参与AGC控制的机组频繁大辐调整，而且从根本上保证了电网的控制目标和调节品质，确保参与AGC控制机组的稳定运行和设备的安全。

3、发电机组对AGC指令的响应
实现AGC的基础是机组热控系统采用DCS（Distributed Control System）,AGC指令直接作用于DCS中协调控制系统（CCS），所以AGC是发电机组实现电网调度自动化的标志，而CCS是实现AGC 的基础，也是实现AGC的前提，但AGC与CCS具有本质的区别，AGC对CCS及其它控制系统提出了更高的要求。

1）、要求CCS及其它控制系统具有更广的适应性，要求各控制系统在机组的调峰范围具有较好的控制品质；
2）、要求CCS及其它控制系统具有随机适应负荷变化的能力，机组的自动化水平必须达到无人值班的水平；
3）、对机组控制系统的特殊工况提出了更高的要求，如CCS的RB（Run Back）功能、一次调频功能等；
4）、控制系统的连锁保护功能相当完善，以保证在机组或控制系统异常的情况下，不会危机机组的安全、稳定运行。

AGC是一项庞大而复杂的系统工程，单就机组的控制系统而言，设及到热控系统乃至整个机组的方方面面，如机组的设备状况和设备的可控性，锅炉的燃烧状况，汽轮机的调节特性和运行的经济性等等。

四、AGC的其它方式
AGC控制电厂的总负荷，作为电网调度来说，无需对电厂的每台机组运行情况了如指掌，而只需掌握电厂机组的大概运行情况，电网调度系统将AGC电厂作为一台等值机组，计算并下达该电厂的期望出力，将AGC指令发送到电厂的RTU，由电厂的负荷分配系统根据机组的设备状况和经济性能运用优化策略，分配各台机组的负荷，
同时将电厂的总负荷通过RTU送到电网调度系统。

五、我省AGC的投运情况
从九十年代中期，随着DCS在我省火电机组的大规模应用，AGC
的投运工作也相继开始进行，到目前为止，200MW以上的机组从硬件上已基本具备了投入AGC的条件，完成联调试验的机组也为数不少，特别是近几年新投产的机组，在投入商业运行以前就完成了AGC 联调试验以及试运行考核，但投入AGC运行的机组的综合性能指标仍停留在一个较低的水平，目前满足双细则考核标准的AGC机组不足10%。

通过几年来参与AGC的投运工作，有几点体会仅供参考：
1、机组运行状况不好，不能满足投入AGC运行的要求，有设备的问题、燃用煤种的问题、运行维护水平等。

2、发电企业管理、认识水平不到位。

3、控制技术的发展落后于电网运行对机组AGC控制的要求。

六、AGC性能指标计算及考核办法
七、一次调频性能指标计算及考核办法。