自动发电控制(AGC)与电力系统经济运行

自动发电控制（AGC）与电力系统经济运行

一、电力系统有功功率的经济分配

电力系统的经济运行，即在满足安全和质量的前提下使供电成本最低，是电力系统追求的又一运行目标。由于电力系统是由分布在广阔地域上各种类型的发电厂（发电厂中又有着不同类型的发电机组），以及将其与负荷连接起来的电网组成的。在一个电力系统中，各种发电机组使用着不同的一次能源，这些一次能源的价格（市场价和运输价）不同，发电机组使用一次能源的效率不同，各发电厂供给负载所引起的网络损耗也不同，因此，要实现电力系统的经济运行，就需要同时考虑两个问题：

1.如何在所有的发电机组间合理地分配有功负荷，使所消耗的一次能源总价格最低；

2.如何在发电厂间合理地分配有功负荷，使所输送的电力在电网中的损耗最小。

在进行有功功率的经济分配时，除考虑上述两个要求外，还须考虑电网输送容量的约束，以及环保、水库调度、国家能源政策等因素，在互联电力系统中还须考虑向其它电力系统购、售电的经济性，因而是一个非常复杂的运行问题。

电力系统的有功功率经济分配有两种计算方法：

1.离线的经济调度

所谓离线的经济调度，就是根据预先收集整理的发电机组、电网的各种参数资料，以及对负荷的预测，计算未来几天（主要是次日）的开停机计划、以及规定时间间隔（如每小时）各运行发电机组的发电计划和联络线交换计划。计算目标是在满足安全和质量的条件下，每个时间间隔电力系统的总运行成本（或费用）最低。

2.在线的经济调度

由于离线的经济调度是基于较长时间（天）的预测数据进行计算的，其预测结果不可能完全准确；且其安排的发电计划时间间隔也较长，一般为15分钟到一小时，不能较精确地反映负荷变化的实际情况；同时，电力系统的运行工况是瞬息万变的，发电机组的有功出力也会因种种原因偏离所安排的发电计划。因此，离线经济调度所作出的经济分配，在实际运行中就变得不那么经济了，需要不断地根据当前电力系统的实际运行工况，以及对下一个时间间隔（5~15分钟）负荷的预测，对发电机组的有功功率进行重新分配，以改善电力系统运行的经济性。因而在线经济调度是对离线经济调度的补充和完善。二、自动发电控制是实现有功功率在线经济分配的必备条件

有功功率的在线经济分配一般采用等微增率的原则，其计算所得的结果，正好与调度员人工控制的习惯相反。在调度员人工控制方式下，调度员无力监视系统中众多的中、小的负荷，只能通过控制少量大机组的出力来进行调节；而根据经济分配的原则，那些经济性较高的大型发电机组大部分时间应该满负荷或接近满负荷运行，而主要由经济

性较差的中、小机组改变负荷，承担调节任务。实际上，要保持电力系统真正的经济运行，需要对调整所有机组的负荷，另外，在线经济调度需要每5到15分钟对机组出力进行一次调整，这些要求都是人工控制无法办到的，特别是在大型电力系统中，更难办到。因此，在线经济调度必须依靠自动控制的手段，而自动发电控制（AGC）为在线经济调度的实现提供了良好的条件。

在现代的能量管理系统中，自动发电控制（AGC）软件包中一般都包含两部分主要功能：负荷频率控制（LFC）和经济调度（ED）。

LFC最基本的任务是通过控制发电机组的有功功率，使系统频率保持在额定值，或按计划值来维持区域间的联络线交换功率。LFC对发电机组的控制量一般由经济调节分量和区域控制偏差（ACE）调节分量两种分量组成，其中ACE调节分量根据频率偏差和联络线功率偏差计算得到；而经济调节分量则是由ED给出的。

ED的任务是根据给定的负荷水平，安排最经济的发电调度。它最终的计算结果是一组发电机组的经济基点值（即机组通常的基本出力）和一组经济分配系数，并将其传送给LFC，作控制机组出力用。

由于ED的计算需考虑发电机组和电网的诸多因素，计算量大，因此，不可能与LFC的计算（每4~8秒计算一次）同步进行，一般每5~10分钟计算一次。发电机组在LFC的控制下，有时会偏离经济运行点，而ED的计算结果可以使偏离经济运行点的机组重新纳入经济运行的轨道。