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水电厂自动发电控制（AGC）;目 录 第一章、电力系统的频率调整 第二章、水电厂自动发电控制（AGC）;第一章 电力系统频率调整;第一章 电力系统频率调整;1.1 频率的一次调整 ? 一次调整是针对第一种负荷变动分量，它是由发电机原动机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，也就是说一次调整是有差调节，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。 设系统中仅有一台发电机组和一个综合负荷，它们的静态频率特性分别如图1.1和图1.2，这些特性曲线都近似的以直线替代。 ;1.1 频率的一次调整 ? 发电机组原动机的频率特性的斜率KG称之为发电机的单位调节功率，它标志了随频率的升降发电机发出功率减少或增加的多寡，是可以整定的。综合负荷的静态频率特性也有一个斜??KL，称之为负荷的单位调节功率，它标志了随频率的升降负荷消耗功率减少或增加的多寡，是不可以整定的。 ;第一章 电力系统频率调整;第一章 电力系统频率调整; 设发电机增发ΔPG0，则运行点又将从点O 转移到点O，如图1.4所示。点O对应的频率为f0、功率为P0，即二次调整后频率偏移Δf由一次调整时的Δf0= f0- f0 减少为Δf0= f0- f0，可以供应负荷的功率由一次调整时的P0增加为P0。显然，由于进行了二次调整，系统频率质量有了改进。根据图1.4中的几何关系可以看出： ΔPL0 = ΔPG0 + BC + AB = ΔPG0 + KS *Δf (1-2) 或 ΔPL0 - ΔPG0 = KS *Δf (1-3) 如果ΔPL0 =ΔPG0，即发电机如数增加了负荷功率的原始增量ΔPL0，则Δf=0，亦即实现了所谓的无差调节。无差调节如图1.4中虚线所示。 ; f0＇f0＂ f0 f 图1-4 频率的二次调整;1.3 频率的三次调整 ? 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。 ;第二章 水电厂自动发电控制（AGC） ;第二章 水电厂自动发电控制（AGC） ; 2.2 AGC负荷分配原则 2.2.1 与容量成比例原则 这是较为简单的一种负荷分配原则，在水轮机组的某些特性曲线不全或不够精确的前提下，采用该原则比较合理。 n ：n台参加AGC的机组 ：参加AGC的第台机组在当前水头下最大出力 ：参加AGC的各台机组当前水头下最大出力之和 ：AGC分配到第台参加AGC机组的有功功率 ; 2.2.2 按等微增率原则分配 2.2.2.1.耗量特性 水电厂中有功功率负荷合理分配的目标是在满足一定约束条件的前提下，尽可能节约消耗的水量。发电设备单位时间内消耗的能源与发出有功功率的关系，即发电设备输入与输出的关系，这种关系称耗量特性。如图，其中纵坐标为单位时间内消耗的水量W，如每秒钟多少立方米，横坐标则为以千瓦或兆瓦表示的电功率Pg。;第二章 水电厂自动发电控制（AGC） ; 如图，其中纵坐标为单位时间内消耗的水量W，如每秒钟多少立方米，横坐标则为以千瓦或兆瓦表示的电功率Pg。 耗量特性曲线上某一点纵坐标和横坐标的比值,即单位时间内输入能量与输出功率之比称比耗量μ。 耗量特性曲线上某一点切线的斜率称耗量微增率λ。耗量微增率是单位时间内输入能量微增量与输出功率微增量的比值。即 ; 2.2.2.2.等微增率准则 由前面提出的有功功率负荷合理分配的目标可知，AGC的目标函数应当是水电厂的总的水耗量最小。通常认为水电厂的总的水耗费量只与各发电机组所发有功Pgi有关。 ;约束条件: ;求条件极值问题可用拉格朗日乘数法来解。 即建立一个新的，不受约束的目标函数——拉格朗日函数。 其中： 为等约束条件； λ称拉格朗日乘数。 则求C*最小值时，应有 显然，这n+1个条件有 ;第二章 水电厂自动发电控制（AGC） ;由于： ;最终有 ; 2.2.3 多