自动发电控制基本原理及控制方法课件
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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(包括开停机组) 调整， 三次调频控制半小时以上的负荷变化。
1
自动发电控制原理
2
自动发电控制应用
3 新能源有功控制系统介绍
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
联合电力系统
7
一次、 二次和三次调频
AGC 的其中一项重要功能是调频作用，电网的频率调整分为：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（迅速拉回频率）。
为了使系统频率维持不变,需要运行人员手动操作或通过调度自动化系统自动 操作,以改变汽轮机调速器（调门）的位置,增减发电机的出力,进而使频率恢复至 目标值,这种调整叫二次调频。二次调频控制几分钟至十几分钟的负荷变化,二次 调频控制频率的目标值为额定频率,即二次调频是无差调频（稳定频率）。只有 经过二次调频后，电网频率才能精确地保持恒定值。 二次调频主要由 AGC 机组自动完成，所以 AGC 属于二次调频。
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：
~
AGC闭环控制回路可分为两层。一层为负荷分配回路，AGC通过远动控制 装置（RTU），通讯通道及SCADA获取所需的实时量测数据，由AGC程序形 成以区域控制偏差（ACE)为反馈信号的系统调节功率，根据机组的实测功率 和系统的调节功率，按经济分配的原则分配给各机组，并计算出各机组或电厂 的控制命令，再通过SCADA、通讯通道及RTU送到电厂的机组控制系统；另 一层是各机组的控制回路，它调节机组出力（二次调节）使之跟踪AGC的控制 命令，最终达到AGC的控制目的。
自动发电控制（新能源有功控制系统） 基本原理及控制方法
韩杰
甘肃省电力调度控制中心 二〇一七年九月
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自动发电控制原理
2
自动发电控制应用
3 新能源有功控制系统介绍
基本概念
自动发电控制(Automatic Generation Control)， 简称为AGC，是建立在以计算机为核心的能量管理系统 （或调度自动化系统）及发电机组协调控制系统之上， 并通过高可靠信息传输系统联系起来的远程闭环控制系 统。
AGC运行状态
AGC区域运行状态包括： 在线：AGC所有功能都投入正常运行，进行闭环控制。调度员 可以手动切换到离线状态。 离线：AGC不对机组下发控制命令，但数据处理、ACE计算、 性能监视等功能均正常运行。调度人员可以手动切换到在线状态。 暂停：当某些量测数据异常导致ACE错误时，自动设置为暂停状 态。在给定的时间内，一旦测量数据恢复正常，自动返回在线状态， 否则自动转至离线状态。
电力系统的负荷瞬息万变，因此，独立电力系统必须满足电能的供需 平衡，维护正常频率，保证控制内部的电能质量；联合电力系统还必须保 证联络线交换功率按交易计划运行，加强联络线控制能力，使整个系统协 调稳定运行。然而，依靠人工调节方式无论从反应速度还是调节精度都难 以满足电力系统安全、优质、协调、经济运行的要求。显然，要实现现代 化的电网管理，进一步提高整个电力系统的电能质量和联络线交换功率的 控制水平，需要采取相应的自动化技术手段来提供实质性的保障。解决这 一问题的最佳途径就是AGC。
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。
AGC的作用
电能是一种特殊的产品，其最大特点在于电能不能大量储存，电能的 生产、输送、分配和使用可以说是在同一时刻完成的。在任何时刻，电Байду номын сангаас 系统中电源发出的功率都等于该时刻电力系统负荷和电能输送、 分配过程 中所消耗的功率之和。
使用AGC的意义
运用AGC技术，可以获得以高质量电能为前提的电 力供需实时平衡，提高电网安全、稳定、经济运行水平， 更加严格有效地执行互联电网之间的电力交换计划，进 一步减轻运行管理人员的劳动强度；对于提高调度中心 和发电厂自身的科学技术素质，完善运行管理机制，适 应电力系统发展运营的需要，增强在电力市场的竞争实 力都具有十分重要的意义。
自动发电控制的一般过程
下图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，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，恢复频率达到正常值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。
AGC的目的
在互联电力系统中， 各区域承担各自的负荷，与外区域按 合同买卖电力。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。
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自动发电控制原理
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自动发电控制应用
3 新能源有功控制系统介绍
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
联合电力系统
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一次、 二次和三次调频
AGC 的其中一项重要功能是调频作用，电网的频率调整分为：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（迅速拉回频率）。
为了使系统频率维持不变,需要运行人员手动操作或通过调度自动化系统自动 操作,以改变汽轮机调速器（调门）的位置,增减发电机的出力,进而使频率恢复至 目标值,这种调整叫二次调频。二次调频控制几分钟至十几分钟的负荷变化,二次 调频控制频率的目标值为额定频率,即二次调频是无差调频（稳定频率）。只有 经过二次调频后，电网频率才能精确地保持恒定值。 二次调频主要由 AGC 机组自动完成，所以 AGC 属于二次调频。
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：
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AGC闭环控制回路可分为两层。一层为负荷分配回路，AGC通过远动控制 装置（RTU），通讯通道及SCADA获取所需的实时量测数据，由AGC程序形 成以区域控制偏差（ACE)为反馈信号的系统调节功率，根据机组的实测功率 和系统的调节功率，按经济分配的原则分配给各机组，并计算出各机组或电厂 的控制命令，再通过SCADA、通讯通道及RTU送到电厂的机组控制系统；另 一层是各机组的控制回路，它调节机组出力（二次调节）使之跟踪AGC的控制 命令，最终达到AGC的控制目的。
自动发电控制（新能源有功控制系统） 基本原理及控制方法
韩杰
甘肃省电力调度控制中心 二〇一七年九月
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自动发电控制原理
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自动发电控制应用
3 新能源有功控制系统介绍
基本概念
自动发电控制(Automatic Generation Control)， 简称为AGC，是建立在以计算机为核心的能量管理系统 （或调度自动化系统）及发电机组协调控制系统之上， 并通过高可靠信息传输系统联系起来的远程闭环控制系 统。
AGC运行状态
AGC区域运行状态包括： 在线：AGC所有功能都投入正常运行，进行闭环控制。调度员 可以手动切换到离线状态。 离线：AGC不对机组下发控制命令，但数据处理、ACE计算、 性能监视等功能均正常运行。调度人员可以手动切换到在线状态。 暂停：当某些量测数据异常导致ACE错误时，自动设置为暂停状 态。在给定的时间内，一旦测量数据恢复正常，自动返回在线状态， 否则自动转至离线状态。
电力系统的负荷瞬息万变，因此，独立电力系统必须满足电能的供需 平衡，维护正常频率，保证控制内部的电能质量；联合电力系统还必须保 证联络线交换功率按交易计划运行，加强联络线控制能力，使整个系统协 调稳定运行。然而，依靠人工调节方式无论从反应速度还是调节精度都难 以满足电力系统安全、优质、协调、经济运行的要求。显然，要实现现代 化的电网管理，进一步提高整个电力系统的电能质量和联络线交换功率的 控制水平，需要采取相应的自动化技术手段来提供实质性的保障。解决这 一问题的最佳途径就是AGC。
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。
AGC的作用
电能是一种特殊的产品，其最大特点在于电能不能大量储存，电能的 生产、输送、分配和使用可以说是在同一时刻完成的。在任何时刻，电Байду номын сангаас 系统中电源发出的功率都等于该时刻电力系统负荷和电能输送、 分配过程 中所消耗的功率之和。
使用AGC的意义
运用AGC技术，可以获得以高质量电能为前提的电 力供需实时平衡，提高电网安全、稳定、经济运行水平， 更加严格有效地执行互联电网之间的电力交换计划，进 一步减轻运行管理人员的劳动强度；对于提高调度中心 和发电厂自身的科学技术素质，完善运行管理机制，适 应电力系统发展运营的需要，增强在电力市场的竞争实 力都具有十分重要的意义。
自动发电控制的一般过程
下图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，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，恢复频率达到正常值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。
AGC的目的
在互联电力系统中， 各区域承担各自的负荷，与外区域按 合同买卖电力。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。