自动发电控制(AGC)发展概况

自动发电控制（AGC）发展概况
一、国外电力系统对自动发电控制（AGC）的研究与应用
电力系统自动发电控制（AGC）原先称为“电力系统频率与有功功率的自动控制”，对这项技术的研究可以追溯到几十年前，但它的发展和应用还是在电力系统扩大以后，尤其是二十世纪五十年代以来，随着战后经济的发展，电力系统的容量不断增长，各工业发达国家的电力系统通过研究和试验，相继实现了频率与有功功率的自动控制。

前苏联于1937年研制出第一个频率调整器，安装在斯维尔斯克水电厂中。

到二十世纪五十年代，已有若干个电力系统实现了频率和有功功率的自动调整。

1959年，前苏联开始在组成全苏统一电力系统的主要部分——南部、中部及乌拉尔、西伯利亚西部等联合电力系统中，实现非集中的调整系统。

前苏联在频率和有功功率控制方面广泛采用虚有差率调整准则，随着其欧洲部分统一电力系统的形成，又逐步过渡到采用“频率——交换功率（TBC）”准则，自动控制装置主要有电子模拟和磁放大器式两种。

在美国，各电力公司所属电力系统之间广泛采用“频率——交换功率（TBC）”的控制方式，自动控制装置以TVA系统的高速频率负荷控制装置、统一爱迪生系统的自动负荷控制装置、堪萨斯电力照明公司的采用自整角机的电力系统自动负荷分配系统为代表。

在欧洲，以西德和法国电力系统为主，由荷兰、比利士、卢森堡、意大利、瑞士和奥地利等国电网组成的西欧联合电力系统，采用“频率——交换功率（TBC）”准则实现联合控制，但各国内部的控制准则和装置则多种多样，如法国内部采用“功率——相角“有差特性准则，其特点为系统无须分区即可实现多电厂的联合控制。

在日本，存在两个联合电力系统，分别包含三个和七个电力系统，控制准则有固定频率控制和固定负荷控制等，系统之间多数采用“频率——交换功率（TBC）”控制，少数用选择式频率控制，自动装置主要是比例积分型。

二十世纪六十年代，国外电力系统频率和有功功率的自动控制工作又有了新的进展，控制装置元件改用晶体管和集成电路，控制原理由模拟式转向数字化，特别是七十年代以来，继美国NEPEX电力控制中心采用在线电子数字计算机实现了自动发电控制、经济负荷分配和电力系统安全监控以后，各国竞相发展，进行基于计算机集中控制的现代自动发电控制技术的研究和应用，取得了明显的经济效益。

二、我国电力系统对自动发电控制（AGC）的研究与应用
我国电力系统对频率和有功功率的自动控制工作开始于1957年，当时确定以东北和京津唐两大电力系统进行试点。

东北电力系统采用“集中控制下的分区控制”方案，特点是将系统分为以省调度辖区为范围的三个区，并对联络线负荷及系统频率实现综合控制，平时各区自行担负本区负荷变动，而不影响邻区，在系统频率降低时，则可相互支援，
联络线负荷可以给定或定时加以修改，控制装置由磁放大器及自整角机组成。

京津唐电力系统采用分散式控制方案，主要特点是在各主导电厂中分别装设系统微增率发生器，对电厂机组进行控制，线损修正采用简化通道方案分散在电厂中进行，因而可以不用或少用通道实现整个系统的频率和有功功率的自动控制，自动装置以磁放大器和电气机械式为主。

华东电网从六十年代开始进行自动发电控制（当时称自动调频）的试验工作，1963年华东电管局审查通过了“华东电力系统频率与有功功率自动控制方案”，确定近期采用“主系统集中控制下的地区分散制”控制方式，远期逐步过渡到“频率——联络线交换功率”（TBC）控制方式，并开始制定规划、组织实施。

1964年实现了新安江水电厂单机自动调频；1965年新安江水电厂全厂六台机均参与了自动调频。

1966年和1967年，又相继完成了望亭电厂一期和二期频率与有功功率自动控制工程，系统进入了水火电厂联合自动调频阶段。

同时，闸北、杨树浦和下关电厂也开始了自动调频工作，为逐步过渡到多个电厂联合控制创造条件。

1968年，用晶体管和可控硅实现的第二代自动调频装置试制成功，与此同时，在华东电网总调度所装设了标准频率分频器、系统频率质量自动记录装置和自动时差校正信号发送器，通过远动通道将信号发送到新安江水电厂，实现了系统自动时差校正。

按照规划，到六十年代末，参加自动发电控制的电厂将扩大到14个，被控机组66台，总容量达2600Mw，占当时系统总装机容量的70%左右，届时，华
东电力系统频率与有功功率的自动控制将得到完全实现。

由上可见，我国电力系统频率和有功功率的自动控制工作起步并不晚，通过一段时间的工作，到二十世纪六十年代中期，东北、京津唐和华东三大电力系统已经实现了自动调频和不同规模的多厂有功功率控制，系统频率在0.05Hz以内的累计时间一般都在70%以上，电钟误差一般不超过十秒钟，已接近当时的世界先进水平。

可惜由于十年动乱，电力系统的正常运行受到极大的破坏，电网长期处于低频率、低电压的恶劣状态之下，系统自动调频工作只得陷于停顿。

十年动乱之后，随着电力系统正常生产秩序的逐渐恢复，又迎来了自动发电控制新的发展机遇。

特别是随着各网、省（市）电网能量管理系统的建设，各电力系统普遍进行了基于计算机集中控制的现代自动发电控制技术的研究和应用。

1992年，华东电网共有2个水力发电厂（新安江、富春江）和3个火力发电厂（望亭、闵行、石洞口）的18台发电机组具备参与AGC的条件，机组额定容量为1809.7MW，可调容量为1100MW。

该年，华东网调的AGC年投运时间为3963小时。

1994年，华东电网在网、省(市)调SCADA功能实用化工作全面完成的基础上，深入研究联合电网条件下AGC技术应用的问题，从工作规划抓起，全面推进AGC技术应用。

首先从华东电网的实际情况出发，确定了FFC-TBC的AGC控制的策略，即华东电网总调度所实行“定频率控制（FFC）”，三省一市调度所实行“联络线功率——频率偏差控制（TBC）”。

并提出了AGC工作在6年中分三个阶段进行的工作步骤，三个阶段工作中心分别是：1995~1996年为“扩大队伍、构成系统、维持负荷、守好关口”，1997~1998年为“协助调频、曲线跟踪、省市计算、经济介入”，1999~2000年为“降低线损、关口修正、水火共济、全网最优”。

到1998年，华东电网AGC工作取得了实质性的进展，网、省（市）调度所的AGC功能全面投入运行，并采用北美电力系统可靠性协会（NERC）的A1、A2标准评价控制性能。

2001年，华东电网又采用NERC最新推出的CPS标准评价控制性能，促进了省、市电力系统对发电机组一次调节工作的开展。

截止到2002年底，华东电网全网AGC可控机组容量达40339MW，占全网统调装机总容量的76.93%，AGC可调容量达15710.5MW，比1992年提高了13倍左右，占全网统调装机总容量的29.96%，占全网统调最高负荷的30.65%。

电网频率合格率，特别是±0.1Hz的合格率有了较大的提高。

1995年，华东电网±0.2Hz的频率合格率为99.76%，±0.1Hz的频率合格率为84.49%；2002年，华东电网±0.2Hz的频率合格率为99.994%，而±0.1Hz的频率合格率达到99.93%。

电能质量的提高，为社会也为电力企业本身带来了可观的效益。