电力系统自动化11联合电力系统的频率调整.ppt

3. AGC的基本功能 基本功能可概括为两部分：负荷频率控制（LFC）和经济调度（ED） 1）负荷频率控制（LFC） LFC最基本的任务就是调整系统频率为额定要求值（50Hz）或维持各区域之间联络线的交换功率为计划值 3. AGC的基本功能 2）经济调度（ED） 经济调度模块是用来确定最经济的发电调度，以满足给定的负荷水平，使发电成本减少到最小。 AGC所控发电机组的最优负荷由两部分组成： 第一部分：机组的经济基点值。指机组通常的运行点，即机组通常的基本出力。 第二部分：将发电偏差值按照一组比例系数分配给参加经济调节的发电机组。 3. AGC的基本功能 经济调度（ED）程序除了周期性地执行外，在出现以下情况时也会启动执行： （1）系统负荷发生重大变化。 （2）经济调度机组的运行极限被改变。 （3）机组控制模式改变。 主讲：孙晓 自动化与电子工程学院 邮箱：sx_qust@ 电力系统自动化 电力系统自动化（Automation of Power System ） 上节回顾 6.2.4 电力系统的频率特性 6.3 电力系统自动调频方法 本节内容 6.4 联合电力系统的频率调整 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 6.4.2 互联系统的频率和有功功率控制 6.4.3 自动发电控制（AGC）技术 6.4 联合电力系统的频率调整 现代电力系统的规模越来越大而且互联，即将几个区域电力系统相互连接起来构成的更大的电力系统，即联合电力系统。 联合电力系统实行分区控制，把每个区域电力系统看成一个控制区，把每个控制区作为一个等效的同步发电机群来进行调节。 每个控制区域的负荷由本区域内的电源和从其他控制区域中经过联络线送来的电力供电，联络线上交换的功率按一定的约定条件进行控制。 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 负荷增量变化引起区域频率变化，等效原动机输出也发生变化，调节过程中二者并不相等，两者只差由以下三方面平衡： （1）发电机组转子动能提供的功率增量； （2）负荷的频率调节效应引起的负荷功率变化； （3）联络线上的功率变化。 互联系统示意图 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 将一个控制区内所有并联运行的机组当成一台等效发电机组，将负荷当成一个综合负荷，功率平衡： 动能 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 控制区i的瞬时频率 将瞬时频率代入动能公式，并考虑 代入功率平衡方程，改写为标幺值形式： 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 进行拉氏变换： 令 则 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 联络线功率增量为控制区i输出的总有功功率增量： 传递函数框图 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 由电网理论知输电线路中的功率为： 当联络线中功率发生微小变化时，变化量可写为： 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 联络线功率变化量： 因为 所以 代入到联络线功率增量 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 得控制区i的总输出功率增量： 化为以 为基准值的标幺值表达式，进行拉氏变换 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 联络线的传递函数框图 6.4.1 频率和有功功率控制的数学模型 控制区i的传递函数框图 6.4.2 互联系统的频率和有功功率控制 以基本的两个区域电力系统组成的联合电力系统为例 两个区域系统互联的控制框图 (6-62) 6.4.2 互联系统的频率和有功功率控制 以基本的两个区域电力系统组成的联合电力系统为例 两个区域系统互联的控制框图 6.4.2-1 无频率和有功功率自动控制的情况 假设每个区域的负荷均突然增加阶跃值引起频率变化，稳态情况下，发电机的输出功率只决定于调速器的调差系数R。 在负荷增加的前后两个稳态之间，每个系统中并联运行的机组的原动机输出功率变化为： 互联系统 6.4.2-1 无频率和有功功率自动控制的情况 上式代入到标幺值形式的功率平衡方程中且知稳定运行时系统中 则有 (6-65)得 (6-62)代入(6-66) (6-65) (6-66) (6-67) (6-68) 6.4.2-1 无频率和有功功率自动控制的情况 (6-67)代入(6-68) 系统频率响应特性系数（频率偏差系数） 6.4.2-1 无频率和有功功率自动控制的情况 得出两个系统组成的联合电力系统，当每个区域的负荷均突然增加阶跃值时系统频率和联络线上功率的计算方法： 6.4.2-2 有频率和有功功率自动控制的情况 第一种观点：把联合电力系统当成一个电力系统进行统一的频率和有功功率自动控制。 优点：系统越大，储备动能越多，供给功率也越多 缺点：频率和有功功率控制越来越困难 第二种观点：联合电