考虑静态特性以及AGC和AVC作用的连续潮流模型
静态电压稳定的分析与控制算法
静态电压稳定的分析与控制算法1基于连续潮流的电压稳定分析原理1．连续潮流法连续潮流法是进行静态电压稳定分析的经典方法，已有逾15年的研究历史，算法极为成熟[19]-[22]。
其原理是逐步增加系统负载或断面输电容量，计算相应状态下的潮流，如潮流计算成功，则认为系统在这一状态下存在运行点，反之，如潮流计算失败，则认为系统在这一状态下不存在运行点，或离失去正常运行点的状态很近，从而系统已临近静态电压失稳。
图2.1示意了连续潮流法计算原理，图中的曲线为熟知的PV曲线，亦称鼻形曲线，纵坐标表示节点电压，横坐标表示系统或相关区域或某节点或某断面的有功负载或负载增长率。
图中的预测环节根据已求得的潮流解点预测下一负载下的潮流解点，以加快计算速度；校正环节则通过潮流计算使预测点满足潮流方程，得到相应负载条件下的精确潮流解；在系统负载接近临界点时，连续潮流法将采用参数变换策略，改变预测和校正的方式，克服系统潮流方程雅可比矩阵在临界点处奇异带来的普通潮流程序计算发散等一些问题。
V图2.1 连续潮流法的计算原理连续潮流法的优点是能得到系统在逐步增加负载后的运行状态，并提供直观的PV曲线信息，计算中可以较灵活的改变负载增加方式和系统调度方式，可以考虑变压器分接头和并联无功补偿等就地的局部控制措施，计算可靠，结果易于解释；缺点是计算量大，计算速度慢，很难考虑节点电压和主变/输电线容量等运行约束，也很难考虑最优发电机电压无功控制、最优系统有功调度等需要全网协调的控制措施。
此外，尽管PV曲线比较直观，但其所包含的信息对运行调度并无多少实际价值。
目前，在国外的一些静态电压稳定分析中，连续潮流法（即PV 曲线分析法）已不作为主要方法，而降为辅助方法[16]，因此本报告尽可能利用其他方法进行分析，并省略了大量故障运行状态下的PV曲线图形，只给出正常运行状态下的PV曲线。
PSS/E软件提供了PV/QV分析模块，即具有连续潮流计算功能，但用户对这一模块的可控性较弱，很难满足某些特定的计算要求。
AGC和AVC实现方法
AGC和AVC实现方法一、AGCAGC是自动发电控制的简称，通过后台与PLC共同完成。
每台机组与AGC的控制的关系分为以下三种方式：1、开环；2、半闭环；3、闭环。
1、开环：不参与AGC控制；2、半闭环：参与AGC控制的功率调整，但不参与自动开、停机控制；3、闭环：参与AGC控制的功率调整，同时也参与自动开、停机控制。
根据各个电站的实际情况或者不同时期可以选择以下两种运行模式1、根据调度或者值班人员给定日负荷曲线，后台AGC软件通过综合考虑机组的运行特性曲线、机组震动区、前池水位等参数，以发电耗水量最小为优化准则计算参与AGC控制的机组的每台的功率，通过通信网络下达到机组控制PLC中，PLC通过闭环PID控制快速响应，通过通信或者硬接线的方式下达命令到调速器调整负荷或者发出自动开、停机命令，最终实现AGC控制。
2、根据PLC AD采样前池水位，通过后台的AGC软件通过试探式算法计算当前参与AGC控制的每台机组的功率或者开、停机命令，下达到PLC执行。
试探式算法说明：1、当在当前负荷的情况下，前池水位上升较快，这时根据机组的运行特性进行增负荷或者自动开备用AGC机组，以达到前池水位维持在特定的高度，以避免前池水位来水较多时，运行人员没太注意，导致水从溢流沟等地方留走，严重影响电站的效益。
2、当在当前负荷的情况下，前池水位下降较快，这时根据机组的运行特性进行减负荷或者自动停AGC机组，以达到前池水位维持在特定的高度，以避免前池水位来水较少时，运行人员没太注意，导致一阵猛带负荷后，出现不得不停机的现象，严重影响电站的效益。
3、二、A VC为了维护母线电压实时定值，实现各台机组间无功功率按比例分配。
开环运行时只提出指导性的数据显示出在后台和机组触摸屏上，供运行人员操作参考；闭环运行时，后台通过A VC软件计算好的功率数值下传到机组控制PLC，机组控制PLC 通过通信或者硬接线方式作用于机组励磁。
同时为了克服部分励磁系统不具备恒功率因数控制功能的缺陷，在机组控制PLC中也集成了恒cos控制功能。
AVC,AGC结构,原理和注意事项
2.主要功能 （1） 实现光伏电站有功功率、无功功率/电压的
自动控制；
（2）可接受并执行调度机构下发的实时调控指令； （3） 可接受并执行调度机构下发的计划曲线指令； （4） 将光伏电站视为一个整体，实现整个光伏电
站内的所有无功源的优化分配和调节；
（5）可将有功和无功指令直接分配到逆变器，实 现逆变器有功功率和无功功率的协调控制；
AVC,AGC结构，原理和注 意事项
目录
一. AVC,AGC背景和作用 二. AVC,AGC网络结构 Biblioteka . AVC,AGC并网试验和注意事项
AVC,AGC背景和作用
1.背景
随着我国新能源建设发展，光伏电站装机容量不断增加，光伏发电在电 网中所占比重越来越大。由于光伏发电出力具有随机性、不可控性等 特点，这给电网的安全调度带来很多问题。AVC,AGC子站将光伏电 站视为一个大容量机组呈现在调度面前，使之具有可调性和可控性， 是调度中心对光伏电站实现友好控制的桥梁，能有效提高电网对光伏 发电的接纳能力。
（3）做完试验完成后应在监控后台要逐一检查逆 变器是否有限额或者降额运行，以免造成发电量 损失。
d.感性无功输出特性：首先将当前功率控制在总功 率60%或以上，输入电站最大感性无功，待波形 稳定后，每次下降当前功率的20%，下降四次， 每次稳定运行2分钟，每次操作响应时间小于30 秒，不需要回升功率。
（e）容性无功输出特性： 首先将当前功率控制在 总功率60%或以上，输入电站最大容性无功，待 波形稳定后，每次下降当前功率的20%，下降四 次，每次稳定运行2分钟，每次操作响应时间小 于30秒，不需要回升功率。 主要目的观察不同功率段最大无功输出变化，要 求波形稳定。
（f）无功功率控制：首先将当前功率控制在总功 率的30%或以上，先输入无功功率为0稳定2分钟 后，输入最大容性无功，2分钟后输入最大感性 无功，稳定2分钟后恢复无功为0,2分钟后结束。
AGC环路分析和设计考虑
(2-7)
(2-8)
2.3 Vo 0.115Vo （dB） 20 令 eo 和 ei 分别表示以分贝为单位的输出和输入，则： ln Vo
ei 8.7 aF ( s )Vr 1 aF ( s ) 1 aF ( s )
(2-9)
eo
(2-10)
因此，只要给出的输入量和输出量以分贝为单位表示，则具体的 AGC 电路便可以用线性微分方程来描述。该 AGC 系统就可以用如下图所示 的线性负反馈系统等效方框图来描述。
(2-1) (2-2)
Vo Vi K 1e aVC
Vi ， Vo 表示输入输出信号的包络幅度， K 1 是一个常数，a 是 VGA 的一个常
量因子，对数放大器的增益 V2 ln V1 ln K 2Vo 。控制电压
Vc F ( s )(Vr V2 ) F ( s )(Vr ln K 2Vo )
3
(2-5)
(2-6)
AGC 环路分析和设计考虑
因为我们只对输入输出之间的关系感兴趣，则令 K 1 K 2 1 ，得到 对输入信号的响应为：
ln Vo [1 aF ( s)] ln Vi aF ( s )Vr 因为由对数运算有下式关系： ln Vo 2.3 log10 Vo 所以，可得到下式：
eo
ei 1 aF (0)
4
(2-11)
AGC 环路分析和设计考虑
式中 F（0）为滤波器的直流增益。应该使增量Δeo 随输入幅度的变化尽可能小。 为达到这一目的，应使直流环路增益尽可能大。 能够运用在此系统中的最简单的 F（S）是一阶低通滤波器，且它的传递函数 被定义为：
F ( s)
K2 为包络检波器的增益，F(s)为滤波器的传递函数。由（2-2）式得到 ln Vo aVc ln K 1Vi 控制电压为：
论文AGCAVC在光伏电站的应用
论文AGC/AVC在光伏电站的应用
AGC（Automatic Generation Control）和AVC（Automatic Voltage Control）是在光伏电站中应用的重要技术，用于实现电网的稳定性和可靠性。
1. AGC（自动发电控制）：AGC是一种控制系统，用于监测和调整电站的发电功率，以满足电网对功率平衡的需求。
在光伏电站中，由于太阳能发电的波动性，系统需要根据电网需求进行功率调整来保持电网的稳定。
AGC可以监测电网负荷、频率以及其他参考信号，并根据这些信息调整光伏电站的发电功率，使其与电网负荷需求保持匹配。
2. AVC（自动电压控制）：AVC是用于监测和维持电网电压稳定的控制系统。
在光伏电站中，电能注入电网会对电网的电压产生影响。
AVC可以监测电网电压的变化，并根据设定的电压范围进行调整和控制。
当电网电压过高或过低时，AVC可以通过控制光伏电站的发电功率调整电网电压，保持其在合理范围内。
通过应用AGC和AVC技术，光伏电站可以灵活地对电网要求进行响应，保持电网的稳定性和可靠性。
这有助于减少电网的暂态和稳态扰动，提高电网的品质和可调度性。
同时，AGC和AVC还可以支持电网的频率和电压调节功能，同时与其他电源进行协调，实现电网的平衡和稳定。
需要注意的是，AGC和AVC的具体实施方式可能因电网要求、光伏电站规模和技术特点而有所不同。
因此，在光伏电站中应用AGC和AVC技术时，需根据实际情况进行系统设计、参数设置和性能调试，确保其正常运行和达到预期的效果。
AGC、AVC、PMU基础知识培训(71页)
AGC、AVC、PMU基础知识培训（71页）一、自动发电控制（AGC）概述1. AGC的定义自动发电控制（Automatic Generation Control，简称AGC）是指通过自动调节发电机的输出功率，使电网频率和联络线功率控制在规定范围内的技术手段。
AGC在电力系统中起着至关重要的作用，确保了电网的稳定运行。
2. AGC的功能（1）维持电网频率稳定：AGC能够实时监测电网频率，根据频率偏差调节发电机输出功率，使电网频率恢复至额定值。
（2）实现联络线功率控制：AGC根据联络线功率偏差，调整发电机输出功率，确保联络线功率在规定范围内。
（3）优化发电机组运行：AGC根据发电机组的经济性、可靠性等因素，合理分配发电任务，提高发电效率。
3. AGC的基本原理AGC系统主要由三部分组成：测量单元、控制单元和执行单元。
测量单元负责实时监测电网频率和联络线功率；控制单元根据测量数据，计算出发电机输出功率的调整量；执行单元根据调整量，对发电机进行实时调节。
二、自动电压控制（AVC）概述1. AVC的定义自动电压控制（Automatic Voltage Control，简称AVC）是指通过自动调节无功功率，使电网电压控制在规定范围内的技术手段。
AVC对于保障电网电压稳定、提高电能质量具有重要意义。
2. AVC的功能（1）维持电网电压稳定：AVC能够实时监测电网电压，根据电压偏差调节无功功率，使电网电压恢复至额定值。
（2）优化无功功率分配：AVC根据电网运行状况，合理分配无功功率，降低线路损耗，提高电网运行效率。
（3）提高电能质量：AVC通过调节无功功率，改善电网电压波形，降低电压谐波，提高电能质量。
3. AVC的基本原理AVC系统主要由测量单元、控制单元和执行单元组成。
测量单元负责实时监测电网电压；控制单元根据测量数据，计算出无功功率的调整量；执行单元根据调整量，对无功补偿装置进行实时调节。
三、相量测量单元（PMU）概述1. PMU的定义相量测量单元（Phasor Measurement Unit，简称PMU）是一种高精度、实时同步测量电网相量的装置。
风电场AVC、AGC、风功率预测规程
风电场A VC、AGC、风功率预测规程第一章、A VC技术要求一.1.控制模式要求风电场A VC系统采用母线电压控制模式，具体要求如下：风电场A VC系统接收调度主站系统下发的并网点（主变高压侧母线）的电压控制目标值后，根据该电压控制目标值按照一定的控制策略，计算出单台风机的无功功率目标值、无功补偿装置（SVC/SVG）的无功功率目标值、主变分接头的目标档位，并形成相关调节指令分别发送给风机监控系统、无功补偿装置、升压站综自系统执行，使并网点（主变高压侧母线）电压达到控制目标值，实现风电场整体的电压无功自动控制。
A VC具备根据系统电压首先调节风力发电机的无功功率、其次调节无功补偿装置的无功、然后调节主变分接头的功能，并且每一个调节环节均可以在控制电脑画面上操作投入/退出。
并可以自选参与调整无功的风机（#1—#33风机可自选台数及编号），可以在主控制室监控电脑上直观方便的操作，既可以投入A VC 自动调节，也可以解除A VC手动在监控电脑上调节一台或同时调节多台风机的无功功率。
该装置需具备扩展能力，满足二期的需要。
一.2.控制方式要求一.2.1.闭环控制方式（远方控制）调度主站系统实时向风电场A VC系统下发风电场并网点（主变高压侧母线）电压控制目标值，根据该电压控制目标值系统按照一定的控制策略，计算出单台风机的无功功率目标值、无功补偿装置（SVC/SVG）的无功功率目标值、主变分接头的目标档位，并形成相关调节指令分别发送给风机监控系统、无功补偿装置、升压站综自系统执行，使并网点电压向目标值逼近，形成风电场侧A VC系统与调度主站系统的闭环控制。
.一.2.2.开环控制方式（就地控制）当调度主站系统与风电场A VC系统通信故障，使风电场A VC系统退出闭环运行，或接受调度指令退出闭环运行时，风电场A VC系统可根据调度主站下发的或就地手工输入的并网点电压计划曲线进行调节，也可根据就地手工输入的并网点电压目标值进行调节。
基于DCS的风电场AGC与AVC系统开发与利用
第30卷 第12期2023年12月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.12基于DCS的风电场AGC与AVC系统开发与利用刘友宽1，佘盛超2，张 君2（1.云南电力试验研究院（集团）有限公司，昆明 650000；2.南京工程学院，南京 211167）摘 要：现有的风电场AGC 与AVC 系统大多采用专用装置的编程语句开发，难以应对电网后续的升级需求或者电站自身的改造需求。
因此，本文提出了一个基于DCS 的风电场AGC 与AVC 系统，其采用模块化设计思路，控制逻辑可通过可视化的组态软件实现。
本文所提的系统灵活性高，可以应对风电场复杂多变的状况。
关键词：风电场；有功自动控制；无功自动控制中图分类号：TP29 文献标志码：ADevelopment and Utilization of Wind Farm AGC and AVCSystems Based on DCSLiu Youkuan 1，She Shengchao 2，Zhang Jun 2（1.Y unnan Electric Power Test & Research Institute, Y unnan, Kunming, 650000,China ；2.Nanjing Institute of Engineering, Nanjing,211167,China ）Abstract：The existing AGC and AVC systems in wind farms are mostly developed by specialized programming language. The specialized programming language makes it difficult to meet the subsequent upgrade needs of the power grid or the transformation needs of the power station itself. In response to this, this article proposes a DCS based wind farm AGC and AVC system, which adopts a modular design approach and control logic can be achieved through visual configuration software. The system proposed in this article has high flexibility and can cope with the complex and ever-changing conditions of wind farms.Key words：wind farm ；AGC ；AVC收稿日期：2023-09-26作者简介：刘友宽（1973-），男，云南昭通人，硕士，教授级高级工程师，新能源所所长，主要从事新能源发电系统工程与管理工作。
AGC、AVC、PMU课件
四、发电厂AVC控制
再次，无功分配预处理 ① 如果母线电压和目标电压在死区范围外，在
预测出的系统无功中扣除不可调节机组的无功，加上 所有可调机组的主变压器无功损耗。
② 根据每台机组的PQ图获得每台可调机组当前 运行点的无功上、下限，得到可调总无功上、下限。
四、发电厂AVC控制
最后，无功在机组间的分配 ① 等功率因数法
1、频率的一次调整 频率的一次调整是针对第一种负荷变动分量，它是
由发电机的原动机（借助于调速器的自动调节）和 负荷本身的调节效应共同作用下完成的，因而响应 速度最快。但由于调速器的有差调节特性，不能将 频率偏差调到零——有差调节，负荷变动幅度越大 ，频率偏差就越大， 因此靠一次调整不能满足频 率质量的要求。
一、概述
AGC任务：
在联合电力系统中，AGC是以区域系统为单位，各自 对本区内的发电机的出力进行控制。其任务可以归纳 为如下三项：
（1）维持系统频率为额定值，在正常稳态运行工况 下，其允许频率偏差在正负（0.05－0.2）HZ之间 。
（2）控制本地区与其他区间联络线上的交换功率为 协议规定的数值。
水电机组
火电机组
火电机组
六、AGC控制对象
3. RTU控制装置 远动终端（Remote Terminal Unit，RTU）
接收从调度中心发出的机组发电功率升降脉冲控 制指令，直接控制调速器增减有功功率，其功率 期望值的逼近是由AGC来判断的，没有中间闭环 处理
七、水电厂AGC控制
电力系统AGC系统总体结构如下图所示 ：
四、发电厂AVC控制
2. 电厂侧AVC控制原理
四、发电厂AVC控制
（1）控制方法 ①由发电厂高压母线电压值、注入高压母线的无
AGC_AVC基本原理介绍
(3) 当地/远方 远方方式时，电压曲线给定值由中调设定， 当地方式时电压曲线/给定值由运行人员通 过画面设定； (4) I母/II母控制 I母控制：AVC按照I母的电压进行控制； II母控制：AVC按照II母的电压进行控制； 可以只选一个，也可以同时选。
3、AVC不可运行条件 (1) 机组处于常规设备控制，该机组自动退 出AVC； (2) LCU故障，该机组自动退出AVC，全长 自动退出AVC； (3) 机组在调相态，该机组自动退出AVC； (4) 分母运行时，若I(II)母退出控制，则连 接在I(II)母的机组自动退出AVC; (5) 母线电压值异常，全厂AVC自动退出； (6) 机组事故时，自动退出AVC，由运行人 员控制；
QUALITY：BOOL，功能块的品质，默认 为OK ALARMTAG：STRING，系统应用定义的 报警记录名 AGCONOFF：BOOL，全厂AGC退出/投入 0=AGC退出 1=AGC投入
谢谢大家！！
AVC-Automatic Voltage Control自动电压 控制 1、AVC设定的全厂无功 AVC按实际母线电压与系统给定电压偏差对 无功进行分配： QAVC=QACT-Kf×△V- Q 其中：QACT-全厂实发无功 Kf-调压系数(正常调压/紧急调压) △V- 电压偏差 Q -不参加AVC机组的实发无功总和
Pimax：参加AGC的第i台机组在当前水头下 最大出力 ：参加AGC的n台机组当前水头下 P 最大出力之和 Pi：AGC分配到第i台参加AGC的有功功率 (2) 按等微增率原则分配 实际上，我对等微增率的原理了解不是很深 入，仅了解：水电厂承担的有功功率一定 时，为使总耗水量最小，应按相等的耗量 微增率在各发电机组间分配负荷。
基于AGC控制的HVDC线路线性化模型优化研究
基于AGC控制的HVDC线路线性化模型优化研究作者：姚雪飞李光明来源：《粘接》2023年第09期摘要：为了加强负荷频率控制和自动发电控制（AGC），对多区域电力系统中的高压直流（HVDC）联络线进行了精确建模，提出了一种新的联络线模型。
在简单AGC系统基础上构建了一阶传递函数高压直流联络线模型，并通过时间常数反映了多区域电力系统在负荷扰动下直流输电设定直流电所需的时间。
新构建的模型克服了传统HVDC模型响应不精确与结构简单不可靠的问题。
为了验证模型的准确性，选择与传统直流输电模型进行了解析比较，结果表明：HVDC联络线模型具有良好的动态性能，多区域综合电力系统还实现了高压直流输电线路电容积累能量的电力系统互联互通。
关键词：HVDC联络线；负荷频率；AGC控制；模型优化中图分类号：TM743 文献标志码：A文章编号：1001-5922（2023）09-0187-05Optimization research on linearization model of HVDC line based on AGC controlYAO Xuefei，LI Guangming（CGN New Energy Holdings Co.， Ltd.，Beijing 100070，China）Abstract：In order to strengthen load frequency control and automatic generation control （AGC），the high voltage DC （HVDC） tie line in multi area power system was accurately modeled，and a new tie line model was proposed.Based on the simple AGC system，a first-order transfer function HVDC tie line model was constructed.The time required for DC transmission setting in multi area power system under load disturbance was reflected by time constant.The new model overcomedthe problems of inaccurate response and simple and unreliable structure of the traditional HVDC model.In order to verify the accuracy of the model，it was analyzed and compared with the traditional DC transmission model.The results showed that the HVDC tie line model hadgood dynamic performance.In addition，the multi regional integrated power system also realizedthe interconnection of power system with capacitor accumulated energy of HVDC transmission line.Key words：HVDC tie line;Load frequency;AGC control;model optimization電力控制区互联内容的增加提升电力系统结构的复杂性，在多区域互联状态下任何控制产生的扰动都会对电力系统的基准造成影响，其中系统频率和联络线功率的变化还会影响到电力系统的同步性。
电力系统最优潮流计算
电力系统最优潮流计算电力系统最优潮流计算的基本原理是建立电力系统的潮流模型，并通过数学优化方法求解系统的最优操作方案。
最优潮流计算可以考虑多种因素，如电网传输损耗、电压稳定性、线路负荷、发电机出力等，最终给出系统的最优操作计划。
最优潮流计算通常分为两个阶段：静态潮流计算和动态潮流计算。
静态潮流计算主要针对电力系统的平衡态运行条件，计算系统各节点的电压、相角、线路功率等参数。
动态潮流计算则是通过考虑系统的动态响应特性，计算系统在各种异常情况下的潮流分布。
在最优潮流计算中，需要建立电力系统的潮流模型。
这个模型可以由节点导纳矩阵和线路参数构成。
潮流计算的基本原理是通过节点导纳矩阵和功率注入、摄取方程建立网络潮流方程组，然后通过数值计算方法求解这个方程组，得到系统的潮流分布。
最优潮流计算的主要目标是优化电力系统的经济性和可靠性。
在经济性方面，最优潮流计算可以通过优化电力系统的潮流分配，减少线路的传输损耗，提高系统的能源利用效率。
在可靠性方面，最优潮流计算可以考虑系统的电压稳定性、负荷均衡性、线路负载等因素，确保系统能够满足电力需求，并保持电网的安全稳定运行。
最优潮流计算的结果可以指导电力系统的运营和规划，为电网调度员提供操作建议，优化系统的功率分配，减少线路的负荷拥塞，降低电网的传输损耗。
对于电力系统的规划，最优潮流计算可以提供新电源接入策略、电网扩建建议等，为电力系统的长期发展提供决策支持。
通过最优潮流计算，可以提高电力系统的运行效果和经济性。
它可以为电力系统的日常运行提供合理的操作方案，使得系统能够满足电力需求，并保持电网的安全稳定运行。
同时，最优潮流计算还可以优化系统的发电机出力，减少不必要的发电成本，提高电力系统的经济性。
总之，电力系统最优潮流计算是电力系统运行与规划中的一项重要工作。
它通过建立系统的潮流模型，并通过数学优化方法求解系统的最优操作方案，以达到优化系统经济性和可靠性的目标。
最优潮流计算可以提供电力系统运行的操作建议，优化功率分配，减少线路的拥塞和传输损耗，提高电力系统的运行效果和经济性。
第五章 水力发电厂AGC及AVC
一、水力发电厂AGC
2、电力系统有功负荷的变化
❖ 电力系统的频率调整是按照负荷变 化的周期和幅值大小区别对待的， 一般将负荷变化分解成三种成分。
❖ 第一种幅度很小， 周期又很短， 一 般小于10秒，据有随机性质，称为 微小变动分量。
❖ 第二种变动幅度较大，周期大约在 10秒至2~3分钟之间， 属于冲击 性的负荷变动。
f
一、水力发电厂AGC
❖ 3、频率的三次调整
❖ 频率的三次调整是针对第三种负荷变动分量, 它随时间 调整机组出力执行发电计划, 或每隔一段时间(如1分钟 )按经济调度原则重新分配出力。
❖ 如果能准确地预计系统短期负荷、合理地安排发电计划 （包括机组启停），既保证了全系统的经济运行，又在 事前就达到AGC控制的要求，避免AGC频繁调节机组。目 前，尚有大量机组不能参加AGC，如果这部分机组能严 格按照计划运行，实际上也参加了发电控制，只是手动 控制（MGC）而已。对于AGC可控机组来说，可以直接按 在线经济调度的结果重新分配出力，达到经济运行的目 的。
❖ 第三种是长周期分量， 周期大约在 2~3分钟之10~20分钟之间， 它 是由生产、生活和气象等引起的负 荷变化，有其规律性， 可以预测。
实际负荷曲线 第一种负荷分量 第二种负荷分量
第三种负荷分量
一、水力发电厂AGC
2、电力系统有功负荷的变化
❖针对上述三种不同的负荷变动分量, 将频率调 整相应划分为一次、二次和三次调整。
❖ 由于负荷突增时机组出力不能及时随之变化，机组 将减速，系统频率将下降。在系统频率下降的同时 ，机组在调速器的一次调整作用下将增加出力，负 荷的功率将因它本身的调节效应而减少。前者沿原 动机的频率特性向上增加，后者沿负荷的频率特性 向下减少，经过一个衰减的震荡过程抵达一个新的 平衡点，即图中的b点，对应频率偏移Δf = f2- f1 。
AGC,AVC系统简介
AGC,AVC系统简介AGC/AVC说明AGC⾃动发电量控制AGC（Automatic Generation Control）是能量管理系统EMS中的⼀项重要功能，它控制着调频机组的出⼒，以满⾜不断变化的⽤户电⼒需求，并使系统处于经济的运⾏状态。
在联合电⼒系统中，AGC是以区域系统为单位，各⾃对本区内的发电机的出⼒进⾏控制。
它的任务可以归纳为如下三项：（1）维持系统频率为额定值，在正常稳态运⾏⼯况下，其允许频率偏差在正负（0.05——0.2）Hz之间，视系统容量⼤⼩⽽定。
（2）控制本地区与其他区间联络线上的交换功率为协议规定的数值。
（3）在满⾜系统安全性约束条件下，对发电量实⾏经济调度控制EDC（Economic Dispatch Control）。
⾃动发电控制( Automatic Generation Control )在电⼒⾏业中，AGC指：⾃动发电控制(AGC, Automatic Generation Control )，是并⽹发电⼚提供的有偿辅助服务之⼀，发电机组在规定的出⼒调整范围内，跟踪电⼒调度交易机构下发的指令，按照⼀定调节速率实时调整发电出⼒，以满⾜电⼒系统频率和联络线功率控制要求的服务。
或者说,⾃动发电控制(AGC)对电⽹部分机组出⼒进⾏⼆次调整,以满⾜控制⽬标要求;其基本功能为：负荷频率控制（LFC），经济调度控制（EDC），备⽤容量监视（RM），AGC性能监视（AGC PM），联络线偏差控制（TBC）等；以达到其基本的⽬标：保证发电出⼒与负荷平衡，保证系统频率为额定值，使净区域联络线潮流与计划相等，最⼩区域化运⾏成本。
历史已有40多年,并在我国20多个省级电⽹得到应⽤.⽬前，绝⼤多数发电⼚的发电机投⼊了有功发电⾃动控制系统（AGC），AGC系统的投⼊运⾏在保证机组安全、可靠运⾏的前提下，⼤⼤地提⾼了电⽹运⾏的安全、可靠性。
单机组AGC控制模式：单机组AGC控制模式有两种：遥控+遥调模式、单⼀遥调模式。
基于黎曼积分的连续最优潮流模型
（３）
θｉ≤ θｉ≤ θｉ ｉ∈ （１，…，Ｎ）
－Ｖ２ｉＧｉｊ＋ＶｉＶｊ（Ｇｉｊｃｏｓθｉｊ＋Ｂｉｊｓｉｎθｉｊ） ≤ Ｐｉｊ
ｉ∈ （１，…，Ｎ）
式中：ＰＧｉ，ＱＧｉ，Ｖｉ，θｉ，ＰＧｉ，ＱＧｉ，Ｖｉ，θｉ分别为节点 ｉ有 功电源出力、无功电源出力、电压幅值、电压相角的
下限和上限；Ｐｉｊ为线路 ｉｊ的有功传输限制。
１７０ ２０１９年 ５月
ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＤＯＩ：１０．１２１５８／ｊ．２０９６３２０３．２０１９．０３．０２６
第 ３８卷 第 ３期
基于黎曼积分的连续最优潮流模型
袁亚云１，周威林１，杨阳２，马益锋１，葛钦１
（１．国网南通供电公司，江苏 南通 ２２６０００；２．国网泰州供电公司，江苏 泰州 ２２５３００）
收稿日期：２０１８１２０７；修回日期：２０１９０１２５
给定区间上的积分给出了一个精确定义 。 ［２０］ 文中 在现有研究的基础上提出基于黎曼积分的最优潮 流模型，从而能够考虑变量在时间上的连续性。在 此基础上，以 ＩＥＥＥ５节点为例验证文中所提方法的 正确性和实用性。
１ 静态最优潮流模型
最优潮流是典型的非线性规划问题，标准数学
将约束条件改写为：
ΔＰｉ（ｔ）＝ＰＧｉ（ｔ）－ＰＤｉ（ｔ）－Ｖｉ（ｔ）
Ｎ
∑
Ｖｊ［Ｇｉｊｃｏｓθｉｊ（ｔ）＋Ｂｉｊｓｉｎθｉｊ（ｔ）］ ｔ∈
ｊ＝１
［Ｔａ，Ｔｂ］
ΔＱｉ（ｔ）＝ＱＧｉ（ｔ）－ＱＤｉ（ｔ）－Ｖｉ（ｔ）
∑
Ｎ
Ｖｊ［Ｇｉｊｓｉｎθｉｊ（ｔ）－Ｂｉｊｃｏｓθｉｊ（ｔ）］ ｔ∈ ［Ｔａ，Ｔｂ］
特性参数。
等式约束主要为节点潮流平衡约束：
基于连续潮流计算的VSC-MTDC异步互联电网换流站参数优化方法
基于连续潮流计算的VSC-MTDC异步互联电网换流站参数优化方法马任远; 汤馨延【期刊名称】《《河南科技》》【年(卷),期】2019(000)028【总页数】4页(P126-129)【关键词】VSC-MTDC; 连续潮流计算; 遗传算法; 静态电压稳定分析【作者】马任远; 汤馨延【作者单位】国网河南省电力公司经济技术研究院河南郑州 450052; 华润雪花集团四川公司重庆中心重庆 400042【正文语种】中文【中图分类】TM721.11 研究背景自20世纪70年代以来，国际上多个电力系统相继发生了多起因电压失稳而造成的大规模停电事故［1-5］。
目前，电压不稳定风险已经成为电力系统正常运行的最大威胁，因此，对结构日益复杂的现代电力系统进行快速和精确的电压稳定性评估是非常有必要的，且极具社会经济价值。
连续潮流方法具有可以追踪节点电压随负荷功率变化的PV 曲线、评估结果客观、不存在计算困难等优点，已经成为国内外电力系统中应用最广泛的在线静态电压稳定分析工具。
相对于以电流源换流器（Current Sourced Converter，CSC）为代表的传统晶闸管整流器，电压源型换流器（Voltage Sourced Converter，VSC）具有以下优点［6-8］：①更容易扩展到多端网络；②有功功率和无功功率可以独立控制；③相对于CSC 换流器，其直流端电压可以作为一个控制选项；④不存在换相失败的风险；⑤不用花费资金和场地去购置谐波滤波器；⑥建设和试运行时间较少；⑦相对于CSC，VSC 更适合可持续新能源的接入。
在这种情况下，以多端口柔性直流输电网络（Voltage Sourced Converter based Multi-Terminal DC，VSC-MTDC）进行区域连接的异步互联电网正在世界范围内迅速发展。
例如，连接西南电网和华中主网的渝鄂背靠背±420kV 柔性直流异步互联系统（2019年6月投运），连接广东、广西和云南电网的乌东德多端口超高压柔直输电工程等。
基于OPF的互联电网AGC优化模型
基于OPF的互联电网AGC优化模型颜伟;王聪;毛艳丽;张荣荣;赵霞;余娟【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2015(000)023【摘要】提出了一种基于OPF的互联电网AGC优化模型。
该模型在传统OPF模型的潮流安全约束基础上，考虑了发电机组和负荷的静态频率特性，增加了机组的爬坡速率约束、频率质量约束和互联断面的传输有功约束，同时以AGC机组的辅助调节费用最小为目标函数。
所建模型扩展了OPF模型的应用范围，使其由发电计划的决策方法扩展为实时发电控制的决策方法，并避免了传统AGC策略的区域偏差和潮流安全约束的越限风险。
采用预测-校正原对偶内点法求解所建模型，并通过对IEEE 39节点修正系统的仿真分析，验证了新模型的正确性和有效性。
%This paper presents an optimal model for AGC using OPF technology for interconnected grid. Based on traditional OPF model, the model takes into account security constraints, generator and load static frequency regulation characteristics. Generator unit ramp rate constraint, frequency constraint and transmission interface power constraints are added. Meanwhile the auxiliary adjustment expense of AGC units is used as objective function. The new model expands the application range of OPF model, makes it extended to the real-time electricity decision method from power generation plan control decision method, and avoids the regional deviation result from traditional AGC strategy and the risk of security constraints limit. The new model is tested on modified IEEE-39 busdistribution system and solved by predictor-corrector primal-dual interior point method, correctness and validity of the new model are validated.【总页数】6页(P35-40)【作者】颜伟;王聪;毛艳丽;张荣荣;赵霞;余娟【作者单位】重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044;国家电网温州供电公司，浙江温州 325000;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】TM71【相关文献】1.无模型自适应控制算法在互联电网AGC中的应用 [J], 黄伟峰;姚建刚;韦亦龙;刘苏;汤成艳2.考虑双通道随机时延的区域互联电网AGC方法 [J], 赵熙临;何晶晶;付波;单治磊;徐光辉3.基于模型预测控制的两区域互联电网AGC系统研究 [J], 周念成;付鹏武;王强钢;罗艾青;金明4.考虑区域间互联电网时延差异性的分布式AGC方法 [J], 赵熙临;何晶晶;付波;单治磊;汤倩5.CPSO优化的非线性PI控制器在互联电网AGC中的应用 [J], 张轩豪;范杨;鲍玉龙;李长辉;张霆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
【CN110148956A】一种基于MPC的电池储能系统辅助AGC控制方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910374829.0(22)申请日 2019.05.07(71)申请人 万克能源科技有限公司地址 310012 浙江省杭州市滨江区长河街道滨盛路1786号汉氏大厦1708室(72)发明人 张舒鹏 董树锋 李帅 (74)专利代理机构 杭州橙知果专利代理事务所(特殊普通合伙) 33261代理人 李品(51)Int.Cl.H02J 3/32(2006.01)(54)发明名称一种基于MPC的电池储能系统辅助AGC控制方法(57)摘要本发明提供一种基于MPC的电池储能系统辅助AGC控制方法，包括如下步骤：步骤1、采集电网AGC系统的模型数据、含电池储能系统的模型数据和负荷扰动数据以提供数据分析基础；步骤2、根据所述含电池储能系统的模型数据和负荷扰动数据建立系统状态空间表达式，输出变量为ACE、频率偏差和电池储能系统SOC；以及步骤4、构建MPC控制器，通过预测模型、滚动优化算法得到电池储能系统的最优控制变量，平衡电池储能系统SOC的恢复需求和电网调频需求。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 110148956 A 2019.08.20C N 110148956A1.一种基于MPC的电池储能系统辅助AGC控制方法，其特征是包括如下步骤：步骤1、采集电网AGC系统的模型数据、含电池储能系统的模型数据和负荷扰动数据以提供数据分析基础；步骤2、根据所述含电池储能系统的模型数据和负荷扰动数据建立系统状态空间表达式，输出变量为ACE、频率偏差和电池储能SOC，控制变量为电池储能的控制指令；步骤3、划分ACE区间与确定MPC输出加权矩阵，其中根据电池储能系统和常规机组不同的出力特性，在每个ACE区间上结合该电池储能SOC的恢复需求和电网调频需求来确定MPC 控制的输出加权矩阵，确定该电池储能系统的出力目标；以及步骤4、构建MPC控制器，通过预测模型、滚动优化算法得到电池储能系统的最优控制变量，平衡电池储能SOC的恢复需求和电网调频需求。
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PGi d gi PG , i AGC
d gi
P Gi ,max P Gi ,0
i AGC
( P Gi ,max P Gi ,0 )
式中： k s 为电力调度中心设定的系统频率偏差系数 （一般为区域最大负荷的 1.25%） ， f N 为系统额定频 率； L 为负荷节点全集， PLi 为负荷节点 i 的有功 负荷增量； AGC 为 AGC 机组节点全集，d gi 为节点 i 上 AGC 机 组的 总调 节 有功 分配 比例 ； P Gi ,max 和
ACE ks ( f f N )
PG
iL
(3) (4) (5) (6) PLi Nhomakorabea ACE
2.1 机组与负荷的静态特性
机组的静态频率调节特性如下， PGi PGi ,0 1 kGi ( f f 0 ) / f 0 (1) 式中： f 0 和 f 分别为初始状态下和扰动后的稳态频 率， PGi ,0 和 PGi 为第 i 台发电机在频率为 f 0 和 f 时的 输出有功， kGi 为发电机的功频静特性系数。 负荷的静态频率电压调节特性如下，
现有相关研究中，传统方法[3]主要采用 PQ 、 PV 和 V 模型以及 PV PQ 转换策略来模拟电源和负荷 的功率以及电源的无功电压控制方式，同时用虚拟平 衡节点承担负荷增长过程中的有功网损。其中的电源 负荷模型及其有功无功控制方式与实际系统有较大差 距，且采用单一平衡节点承担网损的方式会带来更大 的评估误差[4]。针对传统方法的不足，一些学者分别 提出了考虑负荷的静态电压特性 [5]、或者考虑发电机 和负荷的静态频率特性[6, 7]、或者考虑 AVC 系统区域 中枢点电压控制作用[1, 8]的连续潮流模型。 但是没有同 时考虑静态电压与频率特性以及 AGC 与 AVC 的综合 作用。 针对上述问题，论文建立了综合考虑静态特性以 及 AGC 和 AVC 作用的连续潮流模型。 该模型在同时 考虑静态频率特性与电压特性的参数化潮流方程基础 上，进一步采用负荷频率超前控制策略及 AGC 机组 的有功协调方程来表示系统的 AGC 作用， 并采用 PQV 节点模型和发电机的无功协调方程来表示系 统的 AVC 作用。在此基础上，将 AGC 和 AVC 系统总调 节量的估算、分摊以及控制模式的转换嵌入到连续潮 流算法的预测校正环节中，从而有效解决了所建模型 的连续潮流计算问题。最后基于 IEEE 39 节点算例系 统，对所建模型及其求解算法的有效性进行了仿真对 比分析。
Continuation Power Flow Model Incorporating the Static Characteristics of Power System and the Regulatory Effects of AGC and AVC Systems
YAN Wei1, WANG Yunliu1, YU Juan1, ZHAO Xia1, Ren Zhouyang1
1 引言
连续潮流方法可以详细模拟负荷的实际增长方式 及其增长过程中系统有功无功的实际控制行为，且可 以有效避免常规潮流模型临界点雅克比矩阵奇异的问 题，在电力系统安全稳定分析中得到了广泛应用[1, 2]。 在实际电力系统中，不同的时间和地点，负荷可 能有不同的增长方向。负荷的增长会带来功率的不平 衡量并使系统的频率和电压变化。为满足系统功率平 衡和频率电压质量的控制要求，必须利用系统电源进 行有功和无功的综合控制。短期有功调节主要由一次
考虑静态特性以及 AGC 和 AVC 作用的连续潮流模型
颜伟 1，王云柳 1，余娟 1，赵霞 1，任洲洋 1
1.重庆大学电气工程学院 Email: 1. cquyanwei@, 2. yunliu1206@
摘 要：针对电力系统的静态电压稳定性随负荷特性、系统有功和无功控制行为而变化的现象，论文 建立了综合考虑静态特性以及 AGC 和 AVC 调控作用的连续潮流模型。该模型以同时考虑静态频率特 性与电压特性的参数化潮流方程为基础， 进一步考虑了基于负荷频率超前控制策略的 AGC 机组有功协 调方程，以及基于 PQV 节点模型和发电机无功协调的 AVC 的控制方程。针对所建模型，论文将 AGC 和 AVC 系统总调节量的估算、 分摊以及控制模式的转换嵌入连续潮流算法的预测校正环节， 解决了所 建模型的求解问题。论文所建模型精确模拟了实际系统的有功无功控制行为以及不平衡功率的分摊方 式，从而使静态电压稳定评估结果更具参考价值。基于 IEEE 39 节点算例系统进行仿真对比分析，论 证了所建模型及其求解算法的有效性。 关键词：静态电压稳定；连续潮流；负荷静态特性；一次调频；自动发电控制；自动电压控制
调频和二次调频作用，较长时间的有功调节则由三次 调频的计划功率承担。现代电力系统中，二次调频主 要由自动发电控制(automatic generation control， AGC) 系统以区域控制偏差 （area control error, ACE） 的调节 为目标，以 AGC 机组的有功调节为手段进行控制。 在短期的无功电压调节中，除了就地控制机组的恒无 功（ PQ 节点）或者恒电压（ PV 节点）控制外，还 有区域自动电压控制(automatic voltage control, AVC) 系统的中枢点电压偏差控制。不同的负荷增长模式、 不平衡功率平衡方式以及有功无功调节策略，将使系 统的最大负荷裕度有所差异。
1. Chongqing University Email: 1. cquyanwei@, 2. yunliu1206@
Abstract: As the static voltage stability of the real power system varies with load characteristics and system active-reactive power control modes, a new continuation power flow (CPF) model considering the static characteristics of power system and the regulatory effects of the automatic generation control (AGC) and automatic voltage control (AVC) systems is proposed in this paper. Based on the parameterized power flow equations taking into account the static frequency and voltage regulation characteristics, the control equations of AGC and AVC are represented by the active power coordination equations of the AGC generators based on the load-frequency prediction control strategy, and PQV model as well as reactive power coordination equations, respectively. The proposed model is effectively solved by putting the estimation and allocation of system total adjustment amount, as well as the control modes conversion into the predictor-corrector scheme of CPF algorithm. The assessment of the static voltage stability can be more reasonable by accurately simulating the active-reactive control modes and unbalanced power allocation methods on the established model. The validity of the proposed model and its solution algorithm are illustrated by simulation and comparison on the IEEE 39-bus system. Keywords: static voltage stability; continuation power flow; static load characteristics; primary frequency regulation; automatic generation control(AGC); automatic voltage control(AVC)
(2) 式中： Vi ,0 （ Vi ） 、 PLi ,0 （ PLi ）和 QLi ,0 （ QLi ）分别 为节点 i 在初始状态下（或扰动后）的电压幅值、有 功负荷和无功负荷； a pi 、 bpi 和 c pi ( aqi 、 bqi 和 cqi )分 别为 ZIP 负荷模型中恒功率、 恒电流和恒阻抗部分的 有功（无功）静态电压特性系数，有 a p bp c p 1 （ aq bq cq 1 ） ；k iL P 和 kQLi 分别为负荷模型的有 功和无功静态频率特性系数； k Pi (Vi , f ) 和 kQi (Vi , f ) 分别为负荷有功、无功频率电压特性函数的简写形 式。
2 PLi PLi ,0 a pi bpi Vi c pi Vi 1 k PLi ( f f 0 ) f0 Vi ,0 Vi ,0 = PLi ,0 k Pi (Vi , f ) 2 Vi Vi kQLi ( f f 0 ) 1 c QLi QLi ,0 aqi bqi V qi V f0 i ,0 i ,0 = QLi ,0 kQi (Vi , f )