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1、电力系统频率和有功功率自动控制现在学习的是第1页，共56页 基本概念基本概念 频率和有功功率自动控制的必要性频率和有功功率自动控制的必要性 电力系统的频率特性电力系统的频率特性 电力系统频率调节原理电力系统频率调节原理 电力系统经济调度电力系统经济调度 AGC的概况的概况 AGC的评价体系的评价体系现在学习的是第2页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 1 1、电力系统频率控制的必要性、电力系统频率控制的必要性 A A 频率对电力用户的影响频率对电力用户的影响 (1)(1)电力系统频率变化会引起异步电动机电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化转速变化
2、,这会使得电动机所驱动的加工这会使得电动机所驱动的加工工业产品的机械的转速发生变化工业产品的机械的转速发生变化,转速不转速不稳定会影响产品质量稳定会影响产品质量,甚至会出现次品和甚至会出现次品和废品。废品。现在学习的是第3页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 1 1、电力系统频率控制的必要性、电力系统频率控制的必要性 A A 频率对电力用户的影响频率对电力用户的影响 （2 2）电力系统频率波动会影响某些测量）电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能和控制用的电子设备的准确性和性能,频频率过低时有些设备甚至无法工作。这对一率过低时
3、有些设备甚至无法工作。这对一些重要工业和国防是不能允许的。些重要工业和国防是不能允许的。现在学习的是第4页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 1 1、电力系统频率控制的必要性、电力系统频率控制的必要性 A A 频率对电力用户的影响频率对电力用户的影响 （3 3）电力系统频率降低将使电动机的转电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低速和输出功率降低,导致其所带动机械的导致其所带动机械的转速和出力降低转速和出力降低,影响电力用户设备的正影响电力用户设备的正常运行常运行。现在学习的是第5页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率
4、自动控制的必要性 1 1、电力系统频率控制的必要性、电力系统频率控制的必要性 B 频率对电力系统的影响频率对电力系统的影响 （1 1）频率下降时频率下降时,汽轮机叶片的振动会变大汽轮机叶片的振动会变大,轻则影响轻则影响使用寿命使用寿命,重则可能产生裂纹。对于额定频率为重则可能产生裂纹。对于额定频率为50Hz50Hz的电力系统的电力系统,当频率低到当频率低到45Hz45Hz附近时附近时,某些汽轮机的叶某些汽轮机的叶片可能因发生共振而断裂片可能因发生共振而断裂,造成重大事故。（次同步造成重大事故。（次同步谐振，谐振，1970、1971年莫哈维电厂年莫哈维电厂790MW机组的大轴损机组的大轴损坏事故
5、）坏事故）现在学习的是第6页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 1 1、电力系统频率控制的必要性、电力系统频率控制的必要性 B 频率对电力系统的影响频率对电力系统的影响 （2 2）频率下降到频率下降到47-48Hz47-48Hz时时,火电厂由异步电动机火电厂由异步电动机驱动的辅机（如送风机、送煤机）的出力随之下降驱动的辅机（如送风机、送煤机）的出力随之下降,从从而使火电厂发电机发出的有功功率下降而使火电厂发电机发出的有功功率下降。这种趋势如果这种趋势如果不能及时制止不能及时制止,就会在短时间内使电力系统频率下降到不就会在短时间内使电力系统频率下降到不
6、能允许的程度能允许的程度。这种现象称为频率雪崩这种现象称为频率雪崩。出现频率雪崩出现频率雪崩会造成大面积停电会造成大面积停电,甚至使整个系统瓦解甚至使整个系统瓦解。现在学习的是第7页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 1 1、电力系统频率控制的必要性、电力系统频率控制的必要性 B B 频率对电力系统的影响频率对电力系统的影响 （3 3）在核电厂中在核电厂中,反应堆冷却介质泵对反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求供电频率有严格要求。当频率降到一定数当频率降到一定数值时值时,冷却介质泵即自动跳开冷却介质泵即自动跳开,使反应堆停使反应堆停止运行止运行。现在
7、学习的是第8页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 1 1、电力系统频率控制的必要性、电力系统频率控制的必要性 B 频率对电力系统的影响频率对电力系统的影响 （4 4）电力系统频率下降时电力系统频率下降时,异步电动机和变压器的励异步电动机和变压器的励磁电流增加磁电流增加,使无功消耗增加使无功消耗增加,引起系统电压下降引起系统电压下降,频率下频率下降还会引起励磁机出力下降降还会引起励磁机出力下降,并使发电机电势下降并使发电机电势下降,导致导致全系统电压水平降低。如果电力系统原来的电压水平偏低全系统电压水平降低。如果电力系统原来的电压水平偏低,在频率下降到
8、一定值时在频率下降到一定值时,可能出现所谓电压雪崩现象可能出现所谓电压雪崩现象,出现出现电压雪崩也会造成大面积停电电压雪崩也会造成大面积停电,甚至使系统瓦解。甚至使系统瓦解。现在学习的是第9页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 2 2、电力系统有功功率控制的主要作用电力系统有功功率控制的主要作用 A维持电力系统频率在允许范围之内维持电力系统频率在允许范围之内 电力系统频率是靠电力系统内并联运行的电力系统频率是靠电力系统内并联运行的所有电所有电机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗机组发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗(包括网包括网损损)的有功
9、功率总和之间的平衡的有功功率总和之间的平衡来维持的。但是电力来维持的。但是电力系统的负荷是时刻变化的系统的负荷是时刻变化的,从而导致系统频率变化。从而导致系统频率变化。为了保证电力系统频率在允许范围之内为了保证电力系统频率在允许范围之内，就是要及，就是要及时调节系统内并联运行机组的有功功率。时调节系统内并联运行机组的有功功率。现在学习的是第10页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 2 2、电力系统有功功率控制的主要作用电力系统有功功率控制的主要作用B提高电力系统运行的经济性提高电力系统运行的经济性系统总容量能够满足负荷需求，但没系统总容量能够满足负荷
10、需求，但没有确定哪些机组参与并联运行，并联运行有确定哪些机组参与并联运行，并联运行的机组各应该发多少有功功率才是最为经的机组各应该发多少有功功率才是最为经济的。电力系统有功功率控制的任务之一济的。电力系统有功功率控制的任务之一就是要解决这个问题，这就是电力系统经就是要解决这个问题，这就是电力系统经济调度。济调度。现在学习的是第11页，共56页一、频率和有功功率自动控制的必要性一、频率和有功功率自动控制的必要性 2 2、电力系统有功功率控制的主要作用电力系统有功功率控制的主要作用C保证联合电力系统的协调运行保证联合电力系统的协调运行电力系统的规模在不断地扩大电力系统的规模在不断地扩大,已经出现已
11、经出现了将几个区域电力系统联在一起组成的联合了将几个区域电力系统联在一起组成的联合电力系统，有的联合电力系统实行分区域控电力系统，有的联合电力系统实行分区域控制，要求不同区域系统间交换的电功率和电制，要求不同区域系统间交换的电功率和电量按事先约定的协议进行。这时电力系统有量按事先约定的协议进行。这时电力系统有功功率控制要对不同区域系统之间联络线上功功率控制要对不同区域系统之间联络线上通过的功率和电量实行控制。通过的功率和电量实行控制。现在学习的是第12页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 1 1、发电机组和电力系统等效发电机组的、发电机组和电力系统等效发电机组的 功率频率静
12、态特性功率频率静态特性 OPGPG2PG1ff1f212发电机组的发电机组的功率功率频率静态特性如频率静态特性如右图，当功率增右图，当功率增加到其额定功率加到其额定功率时，输出功率不时，输出功率不随频率变化。随频率变化。现在学习的是第13页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 1 1、发电机组和电力系统等效发电机组的、发电机组和电力系统等效发电机组的 功率频率静态特性功率频率静态特性 OPGPG2PG1ff1f212等效发电机组（等效发电机组（电网中所有发电电网中所有发电机组的等效机组机组的等效机组）的）的功率频率静功率频率静态特性如右图所态特性如右图所示，它跟示，它跟发电机
13、发电机组的组的功率频率功率频率静态特性相似静态特性相似现在学习的是第14页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 1 1、发电机组和电力系统等效发电机组的功率频率静态特性、发电机组和电力系统等效发电机组的功率频率静态特性 由此可见，由此可见，发电机组和等效发电机组的发电机组和等效发电机组的功率频率功率频率静态特性都是向下倾斜的，其程度用调差系数表示，静态特性都是向下倾斜的，其程度用调差系数表示，其倒数称为出力的频率调节效应系数：其倒数称为出力的频率调节效应系数：fPKfPKPfGGGGG11现在学习的是第15页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 1 1、发电
14、机组和电力系统等效发电机组的、发电机组和电力系统等效发电机组的 功率频率静态特性功率频率静态特性 OPGPG2PG1ff1f212调差系数是一调差系数是一个可以整定的个可以整定的参数参数,反映的是反映的是机组或系统对频机组或系统对频率变化的敏感程率变化的敏感程度度。PG3现在学习的是第16页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 2 2、电力系统综合负荷的静态频率特性、电力系统综合负荷的静态频率特性 电力系统综合负荷由各种各样的负荷组电力系统综合负荷由各种各样的负荷组成。这些负荷吸取的有功功率有的与频率无成。这些负荷吸取的有功功率有的与频率无关，有的与频率的一次方成正比，有的与
15、频关，有的与频率的一次方成正比，有的与频率的二次方成正比，有的与频率的更高次方率的二次方成正比，有的与频率的更高次方成正比。成正比。现在学习的是第17页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 综合负荷与频率的关系可表示成：综合负荷与频率的关系可表示成：1210*2*2*102210neLeLLnnLneLeneLeeLeLeLaaaafffPPPfafafaaPffPaffPaffPaPaP现在学习的是第18页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 2 2、电力系统综合负荷的静态频率特性、电力系统综合负荷的静态频率特性 频率一般在额定频率附近，频率偏移也很频率一
16、般在额定频率附近，频率偏移也很小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线小，因此可将负荷的静态频率特性近似为直线PLOfPL1f1负荷的静态频率特负荷的静态频率特性曲线的斜率称为性曲线的斜率称为负负荷的频率调节效应系荷的频率调节效应系数数。现在学习的是第19页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 负荷的频率调节效应系数记为负荷的频率调节效应系数记为K KL L*fPKfPKLLLL现在学习的是第20页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 3 3、电力系统的频率特性、电力系统的频率特性 电力系统主要由发电机、输电网络和负荷组成。电力系统主要由发电机、输电网络和负
17、荷组成。如果把输电网络的损耗看成负荷的一部分，则电力如果把输电网络的损耗看成负荷的一部分，则电力系统是由两个环节组成的闭环系统。发电机组的功系统是由两个环节组成的闭环系统。发电机组的功率频率特性和负荷的功率频率特性的交点就是电力率频率特性和负荷的功率频率特性的交点就是电力系统的频率的稳定运行点。系统的频率的稳定运行点。现在学习的是第21页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 3 3、电力系统的频率特性、电力系统的频率特性OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2如图，当等效发如图，当等效发电机运行在特性电机运行在特性G1，综合负荷特性，综合负荷特性为为L1时，系统
18、运行时，系统运行在在a点，系统频率为点，系统频率为f1。现在学习的是第22页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 3 3、电力系统的频率特性、电力系统的频率特性OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2当系统负荷增加，综合负当系统负荷增加，综合负荷特性为荷特性为L2时，如果不时，如果不改变发电机调速系统的改变发电机调速系统的设定值，等效发电机特设定值，等效发电机特性仍然为性仍然为G1,系统会运系统会运行在新的平衡点行在新的平衡点b点，点，系统频率为系统频率为f2。现在学习的是第23页，共56页二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 3 3、电力系统的频率特性
19、、电力系统的频率特性 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2如果当系统负荷增加，综合如果当系统负荷增加，综合负荷特性变为负荷特性变为L2时，改变发时，改变发电机调速系统的设定值，等效电机调速系统的设定值，等效发电机特性变为发电机特性变为G2,则系统运则系统运行在行在c点，系统频率回到点，系统频率回到f1。现在学习的是第24页，共56页三、电力系统频率的调节原理三、电力系统频率的调节原理 1 1、电力系统频率的一次调整、电力系统频率的一次调整 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2当系统负荷增加，综合负荷特性当系统负荷增加，综合负荷特性为为L2时，若发电机调速系统
20、的时，若发电机调速系统的设定值不变，等效发电机特性设定值不变，等效发电机特性仍然为仍然为G1,系统运行在系统运行在b点，系点，系统频率为统频率为f2。这种由发电机特这种由发电机特性和负荷调节效应共同承担系统性和负荷调节效应共同承担系统负荷变化，使系统运行在另一频负荷变化，使系统运行在另一频率的频率调整称为频率的率的频率调整称为频率的一次调一次调整整。现在学习的是第25页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 1 1、电力系统频率一次调整、电力系统频率一次调整 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2 对于右图，频率一次对于右图，频率一次调整的结果：调整的结果：
21、发电机有功功率发电机有功功率增加了增加了PL2-PL1，负荷调节效应，负荷调节效应是负荷吸取的有功功率是负荷吸取的有功功率相对于原频率下的功率相对于原频率下的功率少吸收少吸收PL3-PL2，系统频，系统频率降低到率降低到f2。现在学习的是第26页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 1 1、电力系统频率一次调整、电力系统频率一次调整 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2 对于右图，频率一次对于右图，频率一次调整的结果：调整的结果：当系统负荷减少时，频率当系统负荷减少时，频率的一次调整过程与上述相反。的一次调整过程与上述相反。即系统频率升高，发电机有功即系
22、统频率升高，发电机有功功率减少，负荷调节效应使负功率减少，负荷调节效应使负荷吸取的有功功率相对于原频荷吸取的有功功率相对于原频率下的功率有所增加。率下的功率有所增加。现在学习的是第27页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 2 2、电力系统频率二次调整、电力系统频率二次调整 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2 当系统负荷当系统负荷变化较大变化较大，频率的一次调整的结果使系统频率的一次调整的结果使系统频率过高或过低时，需要改变频率过高或过低时，需要改变发电机调速系统的设定值，使发电机调速系统的设定值，使系统频率恢复到规定范围内。系统频率恢复到规定范围内。
23、对于右图，等效发电机特性对于右图，等效发电机特性由由G1变为变为G2,系统频率回系统频率回到到f1。现在学习的是第28页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 2 2、电力系统频率二次调整、电力系统频率二次调整 OPPL3PL1ff1f2abcPL2L1L2G1G2频率二次调整的结果（相比一频率二次调整的结果（相比一次调整）：次调整）：发电机有功功率增加了发电机有功功率增加了PL3-PL2负荷调节效应使得负荷功率多吸收了负荷调节效应使得负荷功率多吸收了PL3-PL2频率提高：频率提高：f1-f2总的调整结果：总的调整结果：发电机有功功率增加了发电机有功功率增加了PL3-PL
24、1负荷功率增加了负荷功率增加了PL3-PL1。频率维持频率维持f1。现在学习的是第29页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 2 2、电力系统频率二次调整、电力系统频率二次调整 当系统负荷变化较大，通过改变发电当系统负荷变化较大，通过改变发电机调速系统的设定值使系统频率恢复到规机调速系统的设定值使系统频率恢复到规定范围内的频率调整称为频率的定范围内的频率调整称为频率的二次调整二次调整。电力系统频率的二次调整任务是由电力系统频率的二次调整任务是由调频发电厂调频发电厂中的发电机组承担的。中的发电机组承担的。现在学习的是第30页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率
25、调节原理 3 3、电力系统有功功率调整（频率的二次调整、电力系统有功功率调整（频率的二次调整）在频率的二次调整之前，让我们先看在频率的二次调整之前，让我们先看看电力系统负荷的变化情况。看电力系统负荷的变化情况。见下图见下图现在学习的是第31页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 3 3、电力系统有功功率调整、电力系统有功功率调整 （频率的二次调整）（频率的二次调整）负荷总的变化情况负荷总的变化情况 随机分量随机分量 脉冲分量脉冲分量 持续分量持续分量现在学习的是第32页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 3 3、电力系统有功功率调整（频率的二次调整
26、、电力系统有功功率调整（频率的二次调整）由上图可见，总的负荷可分成二个部分：由上图可见，总的负荷可分成二个部分：随机分量随机分量 脉冲分量脉冲分量 持续分量持续分量一次调频一次调频一、二次调频一、二次调频发电计划加二次调频发电计划加二次调频现在学习的是第33页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 3 3、电力系统有功功率调整（频率的二次调整、电力系统有功功率调整（频率的二次调整）负荷的持续分量，调度部门用日负荷曲负荷的持续分量，调度部门用日负荷曲线来描述。日负荷曲线示例如下：线来描述。日负荷曲线示例如下：现在学习的是第34页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频
27、率调节原理 3 3、电力系统有功功率调整（频率的二次调整）、电力系统有功功率调整（频率的二次调整）从以上日负荷曲线可看到，把负荷分成基荷和峰荷。相应从以上日负荷曲线可看到，把负荷分成基荷和峰荷。相应地，调度部门把发电厂分为二类：地，调度部门把发电厂分为二类：带基荷发电厂带基荷发电厂：出力基本不变（核电厂）：出力基本不变（核电厂）调峰发电厂：根据分时段的发电计划控制调峰发电厂：根据分时段的发电计划控制 调频发电厂：调频发电厂：AGCAGC自动控制自动控制现在学习的是第35页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 3 3、电力系统有功功率调整（频率的二次调整）、电力系统有功功率
28、调整（频率的二次调整）调度部门按日负荷曲线把调度部门按日负荷曲线把各时段各时段发电计划下发到发电计划下发到各类发电厂，预设的发电计划与实际负荷不可能完各类发电厂，预设的发电计划与实际负荷不可能完全一致，其差值称为全一致，其差值称为计划外负荷计划外负荷。计划外负荷由。计划外负荷由调调频厂频厂承担。承担。现在学习的是第36页，共56页三、电力系统频率调节原理三、电力系统频率调节原理 3 3、电力系统有功功率调整（频率的二次调整）、电力系统有功功率调整（频率的二次调整）由此可见，调度部门使用发电计划来解决由此可见，调度部门使用发电计划来解决大部分有功功率平衡问题的，利用大部分有功功率平衡问题的，利用
29、AGCAGC中的自中的自动调频功能来解决无法预计的负荷变化。动调频功能来解决无法预计的负荷变化。现在学习的是第37页，共56页4 4、调频电厂的选择、调频电厂的选择 足够的调整容量和调整范围 调频机组具有与负荷变化速度相适应的较快的调整速度。机组具备实现自动调频的条件 在电网中的位置及其输送通道、输送能力 调整机组的有功功率时能够满足安全和经济运行的原则 调整过程中不能使中枢节点电压波动超出允许范围 对于联网系统，还要考虑调频引起的联络线上交换功率的波动是否超出范围。分为主调频厂、辅调频厂。（其他为非调频厂）现在学习的是第38页，共56页四、经济调度（三次调频）四、经济调度（三次调频）1 1、
30、概述、概述 传统经济调度：最低发电成本或最少一次能源消传统经济调度：最低发电成本或最少一次能源消耗耗电力市场环境：购电费用最低为目标电力市场环境：购电费用最低为目标 传统经济调度的重要任务：进行有功功率电源的最优传统经济调度的重要任务：进行有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。组合和有功功率负荷的最优分配。火电厂内机组的经济分配火电厂内机组的经济分配火电厂之间的经济分配火电厂之间的经济分配水火电厂有功功率负荷的经济分配水火电厂有功功率负荷的经济分配现在学习的是第39页，共56页2 2、火电厂内各机组间的经济负荷分配、火电厂内各机组间的经济负荷分配燃料耗量特性燃料耗量特性B=f(P)燃
31、料耗量微增特性：燃料耗量微增特性：dB/dP控制目的：全厂发出功率控制目的：全厂发出功率PD时，总的燃料消时，总的燃料消耗最小。耗最小。目标函数：目标函数：（总燃料耗量最少）（总燃料耗量最少）约束条件约束条件：（有功功率平衡）：（有功功率平衡）现在学习的是第40页，共56页求解方法：拉格朗日乘子法，引入求解方法：拉格朗日乘子法，引入将将C对对P和和求偏导，并令其等于零，得到：求偏导，并令其等于零，得到：等微增率准则等微增率准则2、火电厂内各机组间的经济负荷分配、火电厂内各机组间的经济负荷分配现在学习的是第41页，共56页四、经济调度四、经济调度 3 3、火电厂之间的经济负荷分配、火电厂之间的经
32、济负荷分配必须要考虑网损修正必须要考虑网损修正目标函数：目标函数：（总燃料耗量最少）（总燃料耗量最少）约束条件约束条件：（有功功率平衡）：（有功功率平衡）类似处理，得到各机组之间分配条件：类似处理，得到各机组之间分配条件：现在学习的是第42页，共56页四、经济调度四、经济调度4 4、水火电厂之间的经济负荷分配水火联合经济调度、水火电厂之间的经济负荷分配水火联合经济调度水电厂的作用：水电厂的作用：尽可能多承担调峰调频任务，使火电厂减尽可能多承担调峰调频任务，使火电厂减少出力且运行平稳降低煤耗少出力且运行平稳降低煤耗 需要保持高水头运行，以提高效率需要保持高水头运行，以提高效率 特殊性：特殊性：水
33、电厂分为多年调节、年调节、日调节和径流水电厂分为多年调节、年调节、日调节和径流式水电厂。式水电厂。梯级水电厂之间的联系和制约。梯级水电厂之间的联系和制约。同样水量在不同水头下的出力不同同样水量在不同水头下的出力不同现在学习的是第43页，共56页四、经济调度四、经济调度4 4、水火电厂之间的经济负荷分配水火联合经济调度、水火电厂之间的经济负荷分配水火联合经济调度 处理方法：引入水煤换算系数处理方法：引入水煤换算系数，将水量转换为煤，将水量转换为煤耗，即将水电厂转换为火电厂处理，然后再利用拉耗，即将水电厂转换为火电厂处理，然后再利用拉格朗日乘子法。格朗日乘子法。显然，实际应用中，显然，实际应用中，
34、应该是水头的函数，此时显然应该是水头的函数，此时显然在优化时更为复杂。在优化时更为复杂。其本质是将水换成煤，水电厂等效为火电厂。其本质是将水换成煤，水电厂等效为火电厂。现在学习的是第44页，共56页五 AGC总论（Automation Generation Control）能量管理系统中最重要、最基础的闭环系统。2003年6月，全国省级以上电网中，已有31家投入了AGC功能。现在学习的是第45页，共56页AGC的基本目标 使全系统的出力与负荷相匹配 将电力系统的频率偏差调节到0，保持系统频率为额定值 控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，实现各区域内有功功率的平衡 在区域各个电厂间进行负荷的
35、经济分配 第二个目标也称为LFC（负荷频率控制）现在学习的是第46页，共56页AGC的一般过程跟踪控制调节控制机组控制发电计划调速器气轮机负荷预测机组组合水电计划交换计划电力系统发电计划区域控制误差机组分组dfPG现在学习的是第47页，共56页AGC的区域控制误差（的区域控制误差（ACE）ACEi=b bidf+dPT,I根据控制目的不同：典型控制方式根据控制目的不同：典型控制方式 定频率偏差控制定频率偏差控制 定交换功率控制定交换功率控制 定频定交换功率控制定频定交换功率控制 现在学习的是第48页，共56页与与AGC相关的发电机组运行方式相关的发电机组运行方式 发电机的几种运行方式：停机方式
36、：故障或检修状态 备用方式：冷备用，热备用 手动方式：不受AGC自动控制 调度员直接控制方式：调度员远方控制机组 带基荷方式：AGC控制下，但是设定为基荷发电。带基荷和调频方式：AGC的完全控制，根据ACE计算分配功率增量，随时增减出力。现在学习的是第49页，共56页与与AGC相关的发电机组运行方式相关的发电机组运行方式 运行方式转换：除了停机方式外，机组运行方式可由调度员遥控更改运行方式，使其转入调频状态。出现下列情况，调频机组需要转为手动方式：自动调功装置开关跳闸，无法遥调出力。机组遥测不正常。机组控制机构异常。现在学习的是第50页，共56页AGCAGC的系统结构的系统结构 采集的信息：调
37、频机组出力 系统频率偏差 联络线交换功率功率 AGC的工作过程 采集信息 功率分配 设定出力 远动传送 执行机构控制现在学习的是第51页，共56页AGC与其他应用软件的关系与其他应用软件的关系机组组合发电计划水电计划负荷预测AGC交换计划安全约束调度状态估计最优潮流计划限制潮流网损修正现在学习的是第52页，共56页六、六、AGCAGC性能评价指标性能评价指标 A1A1、A2A2标准介绍标准介绍 A1A1：控制区域的：控制区域的ACEACE在任意在任意1010分钟内必须至少分钟内必须至少过零一次。即：不允许任意连续十分钟达不过零一次。即：不允许任意连续十分钟达不到控制目标。到控制目标。A2A2：
38、控制区域的：控制区域的ACEACE在任意在任意1010分钟内的平均值分钟内的平均值必须控制在规定的范围必须控制在规定的范围L Ld d内。即：不允许任内。即：不允许任意连续意连续1010分钟平均控制效果超标。分钟平均控制效果超标。NERC（北美电力系统可靠性协会）要求控制合（北美电力系统可靠性协会）要求控制合格率在格率在90以上。以上。现在学习的是第53页，共56页六、六、AGCAGC性能评价指标性能评价指标 A1A1、A2A2标准缺陷标准缺陷 没有体现对频率质量的要求。没有体现对频率质量的要求。增加了机组的无谓调节。增加了机组的无谓调节。在事故情况下，互连的控制区域在未修改交换在事故情况下，
39、互连的控制区域在未修改交换计划前，难以作出较大的支援。计划前，难以作出较大的支援。现在学习的是第54页，共56页六、六、AGCAGC性能评价指标性能评价指标 CPS1CPS1、CPS2CPS2标准标准21minmin)10/(BFEAVEACEAVE 1min 1min内内ACEACE平均值，平均值，2s2s采样一次采样一次 1min1min内频率偏差平均值，内频率偏差平均值，1s1s采样一次采样一次 B B为控制区域设定的频率偏差系数，有符号，为控制区域设定的频率偏差系数，有符号，单位单位10MW/HZ10MW/HZ 为互联电网队全年为互联电网队全年1min1min中频率平均偏差的均方中频率平均偏差的均方根控制目标值。根控制目标值。ACEAVEEminminAVEF21现在学习的是第55页，共56页六、六、AGCAGC性能评价指标性能评价指标 minminAVEACEAVEFE 000，该区域在，该区域在1min1min中过程中高频超送或低频少中过程中高频超送或低频少送。送。现在学习的是第56页，共56页