自动发电控制(AGC)
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6
三.频率越限的允许时间
规定频率越限后恢复至正常范围的允许时间 需要考虑的因素有:
1.频率越限的延续时间对旋转设备寿命的影响。 2.在频率越限故障处理期间发生第二次事件的
危险性。如果发生第二次事件，可能会导致 系统频率越出相应故障状态下频率允许范围， 从而产生切负荷装置动作等严重后果。
7
电力系统的负荷变化和频率波动
2
AGC的目的：
维持电力系统频率在允许误差范围之内，频率偏移累积误 差引起的电钟与标准钟之间的时差在规定限值之内；
控制互联电网净交换功率按计划值运行，交换功率累积误 差引起无意交换电量在允许范围之内；
在满足电网安全约束条件、电网频率和互联电网净交换功 率计划的情况下协调参与AGC调节的电厂（机组）按市场 交易或经济调度原则优化运行。
3.对安全性和经济性的综合分析。
5
二故障状态的频率允许范围
规定故障状态下的频率允许范围需考虑的因 素有：
1.对发电、用电设备功能性的影响，不能影响 设备的正常功能。
2.对发电、用电设备安全性的影响，不能造成 设备的损坏。
3.对电力系统运行安全性的影响，不能由于频 率异常，造成发电设备解列，而危及整个系 统的安全运行。
（3）对于周期较长（10分钟以内）而幅值较大的负荷变化， 则通过控制发电机组的调频器来跟踪，通常称为二次调节；
（4）对于周期长（10分钟以上）而幅值大的负荷变化，则 需要根据负荷预测、确定机组组合并安排发电计划曲线进 行平衡，通常称为三次调节。
12
频率的一次调节
指利用系统固有的负荷频率特性，以及发电机的调速器的 作用，来阻止系统频率偏离标准的调节方式。
11
按照负荷变化三种分量的分解，电力系统的有功功率平衡 及其频率调整大体上也分为一、二、三次调节：
（1）对于变化周期很短（10秒以内）幅度很小的负荷波动， 由发电机组的机械惯性和负荷本身的调节效应自然吸收；
（2）对于周期较短（1～3分钟左右）而幅值较小的负荷变 化，由发电机组的调速器自动调节，通常称为一次调节；
MT为原动机的转矩。 Me为发电机输出的电磁转矩（即负载）。 J为发电机的转动惯量。 dω /dt为发电机的角加速度
由于功率与转矩之间存在直接的转换关系（P = ωM），经规格化处理和拉氏变换后， PT – Pe = 2HsΔω
PT为原动机功率。 Pe为发电机的电磁功率。 H为发电机的惯性常数。
9
负荷频率特性
电力系统负荷的变动将引起频率的变化，而系统频率的变 化又会造成负荷功率的变化。这种负荷功率跟随频率变化 的特性称为负荷的频率静态效应。
PL
PLN
n
i
i0
f fN
i
13
负荷频率特性系数
D为负荷的频率调节效应系数
D
P f
D*的数值取决于电力系统中各类负荷的比重，因此D*是一个随时
的运行工况，是难以控
制的因素，是引起电力
系统频率波动的主要原
因。
10
电力系统负荷变化是引起电力系统频率波动的主要 原因，因此，研究电力系统负荷变化的规律是进行 频率控制的首要任务。
电力系统的负荷一般分成三种 第一种是变化幅度很小但周期很短（10秒以内），具有 很大的偶然性； 第二种是变化幅度较大、周期较长（10秒至3分钟之间） 的脉动负荷，如电炉、冲压机械、电气机车等带有冲击性 的负荷； 第三种是幅度大、周期很缓慢的持续变动负荷，如生产、 生活、商业、气象等因素影响的负荷。
3
电力系统频率质量对社会和电力企业的影响
电网频率是电能质量三大指标之一，电网的 频率反映了发电有功功率和负荷之间的平衡 关系，是电力系统运行的重要控制参数，如： 1.频率波动对发电厂设备的影响 2.频率波动对用户设备的影响 3.频率质量改善对经济效益的影响
4
电力系统频率指标和控制要求
一基准频率和频率的正常范围
自动发电控制 （AGC）
1
AGC的概述：
自动发电控制(Automatic Generation Control)，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的作用：
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。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，需要提供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。
当原动机功率和发电机电磁功率之间产生不平 衡时，必然引起发电机转速的变化，即引起电 力系统频率的变化。
原动机功率PT不是恒定 不变的，但它主要取决
而发电机电磁功率Pe的 变化则不仅与本台发电
于本台发电机的原动机
机的电磁特性有关，更
和调速器的特性，因而
取决于电力系统的负荷
是相对容易控制的因素。 特性、以及其它发电机
间变化的数值
14
发电机组的频率特性
调速系统的调差系数
在发电机组调速系统的作用下，发电机组输出功率随电力
系统频率变化而变化，这就是发电机组的频率一次调节作
用。发电机组的功率-频率特性曲线的斜率为 R f
电力系统频率是同步发电机转速的函数：
ƒ= RMPp / 120
RMP是发电机的转速，单位是（转/每分钟）。 p是发电机的极数。
120是将分钟转换为秒、极数转换为极对的转换系数。 电力系统频率又可以用同步发电机角速度的函数来
表示： ƒ = ω / 2π
8
发电机的转子运动方程为： MT–Me = ΔM = Jd百度文库 /dt
基准频率是由设计确定的，中国、西欧、澳大利亚、 日本的一部分的电力系统基准频率为50Hz；而北美、 日本的另一部分的电力系统的基准频率为60Hz。
确定频率的正常控制范围应考虑三个重要因素：
1.对发电、用电设备经济性的影响，使其能发挥最佳 的效率。
2.对故障状态下频率允许范围的影响，当电力系统中 发生故障时，频率不越出相应故障状态的频率允许 范围。
三.频率越限的允许时间
规定频率越限后恢复至正常范围的允许时间 需要考虑的因素有:
1.频率越限的延续时间对旋转设备寿命的影响。 2.在频率越限故障处理期间发生第二次事件的
危险性。如果发生第二次事件，可能会导致 系统频率越出相应故障状态下频率允许范围， 从而产生切负荷装置动作等严重后果。
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电力系统的负荷变化和频率波动
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AGC的目的：
维持电力系统频率在允许误差范围之内，频率偏移累积误 差引起的电钟与标准钟之间的时差在规定限值之内；
控制互联电网净交换功率按计划值运行，交换功率累积误 差引起无意交换电量在允许范围之内；
在满足电网安全约束条件、电网频率和互联电网净交换功 率计划的情况下协调参与AGC调节的电厂（机组）按市场 交易或经济调度原则优化运行。
3.对安全性和经济性的综合分析。
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二故障状态的频率允许范围
规定故障状态下的频率允许范围需考虑的因 素有：
1.对发电、用电设备功能性的影响，不能影响 设备的正常功能。
2.对发电、用电设备安全性的影响，不能造成 设备的损坏。
3.对电力系统运行安全性的影响，不能由于频 率异常，造成发电设备解列，而危及整个系 统的安全运行。
（3）对于周期较长（10分钟以内）而幅值较大的负荷变化， 则通过控制发电机组的调频器来跟踪，通常称为二次调节；
（4）对于周期长（10分钟以上）而幅值大的负荷变化，则 需要根据负荷预测、确定机组组合并安排发电计划曲线进 行平衡，通常称为三次调节。
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频率的一次调节
指利用系统固有的负荷频率特性，以及发电机的调速器的 作用，来阻止系统频率偏离标准的调节方式。
11
按照负荷变化三种分量的分解，电力系统的有功功率平衡 及其频率调整大体上也分为一、二、三次调节：
（1）对于变化周期很短（10秒以内）幅度很小的负荷波动， 由发电机组的机械惯性和负荷本身的调节效应自然吸收；
（2）对于周期较短（1～3分钟左右）而幅值较小的负荷变 化，由发电机组的调速器自动调节，通常称为一次调节；
MT为原动机的转矩。 Me为发电机输出的电磁转矩（即负载）。 J为发电机的转动惯量。 dω /dt为发电机的角加速度
由于功率与转矩之间存在直接的转换关系（P = ωM），经规格化处理和拉氏变换后， PT – Pe = 2HsΔω
PT为原动机功率。 Pe为发电机的电磁功率。 H为发电机的惯性常数。
9
负荷频率特性
电力系统负荷的变动将引起频率的变化，而系统频率的变 化又会造成负荷功率的变化。这种负荷功率跟随频率变化 的特性称为负荷的频率静态效应。
PL
PLN
n
i
i0
f fN
i
13
负荷频率特性系数
D为负荷的频率调节效应系数
D
P f
D*的数值取决于电力系统中各类负荷的比重，因此D*是一个随时
的运行工况，是难以控
制的因素，是引起电力
系统频率波动的主要原
因。
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电力系统负荷变化是引起电力系统频率波动的主要 原因，因此，研究电力系统负荷变化的规律是进行 频率控制的首要任务。
电力系统的负荷一般分成三种 第一种是变化幅度很小但周期很短（10秒以内），具有 很大的偶然性； 第二种是变化幅度较大、周期较长（10秒至3分钟之间） 的脉动负荷，如电炉、冲压机械、电气机车等带有冲击性 的负荷； 第三种是幅度大、周期很缓慢的持续变动负荷，如生产、 生活、商业、气象等因素影响的负荷。
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电力系统频率质量对社会和电力企业的影响
电网频率是电能质量三大指标之一，电网的 频率反映了发电有功功率和负荷之间的平衡 关系，是电力系统运行的重要控制参数，如： 1.频率波动对发电厂设备的影响 2.频率波动对用户设备的影响 3.频率质量改善对经济效益的影响
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电力系统频率指标和控制要求
一基准频率和频率的正常范围
自动发电控制 （AGC）
1
AGC的概述：
自动发电控制(Automatic Generation Control)，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的作用：
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。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，需要提供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。
当原动机功率和发电机电磁功率之间产生不平 衡时，必然引起发电机转速的变化，即引起电 力系统频率的变化。
原动机功率PT不是恒定 不变的，但它主要取决
而发电机电磁功率Pe的 变化则不仅与本台发电
于本台发电机的原动机
机的电磁特性有关，更
和调速器的特性，因而
取决于电力系统的负荷
是相对容易控制的因素。 特性、以及其它发电机
间变化的数值
14
发电机组的频率特性
调速系统的调差系数
在发电机组调速系统的作用下，发电机组输出功率随电力
系统频率变化而变化，这就是发电机组的频率一次调节作
用。发电机组的功率-频率特性曲线的斜率为 R f
电力系统频率是同步发电机转速的函数：
ƒ= RMPp / 120
RMP是发电机的转速，单位是（转/每分钟）。 p是发电机的极数。
120是将分钟转换为秒、极数转换为极对的转换系数。 电力系统频率又可以用同步发电机角速度的函数来
表示： ƒ = ω / 2π
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发电机的转子运动方程为： MT–Me = ΔM = Jd百度文库 /dt
基准频率是由设计确定的，中国、西欧、澳大利亚、 日本的一部分的电力系统基准频率为50Hz；而北美、 日本的另一部分的电力系统的基准频率为60Hz。
确定频率的正常控制范围应考虑三个重要因素：
1.对发电、用电设备经济性的影响，使其能发挥最佳 的效率。
2.对故障状态下频率允许范围的影响，当电力系统中 发生故障时，频率不越出相应故障状态的频率允许 范围。