自动发电控制AGC技术的实现及其发展.docxVIP

自动发电控制 AGC 技术的实现及 其开展 LT 自动发电控制 AGC 技术的实现及其开展 1．引言 电力系统频率和有功功率自动控制统称为 自动发电控制(AGC)。AGC 是通过控制发机电有 功出力来跟踪电力系统负荷变化， 从而维持频率 等于额定值， 同时满足互联电力系统间按方案要 求交换功率的一种控制技术。 根本目标包括使全 系统的发电出力和负荷功率相匹配； 将电力系统 的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值； 及控制区域间联络线的交换功率与方案值相等， 实现各区域内有功功率的平衡。 现代的 AGC 是一 个闭环反应控制系统，主要由两大局部构成： 〔1〕负荷分配器： 根据测得的发机电实际出力、 频率偏差和其它有关信号， 按一定的调节准那末 分配各机组应承当的机组有功出力设定值。 该局 部为传统的电网调度功能实现。 〔2〕机组控制器：根据负荷分配器设定的有功 出力，使机组在额定频率下的实发功率与设定有 功出力相一致。 电厂具备 AGC 功能时该局部由机 组协调控制系统 CCS 自动实现。 从控制论的角度来看， AGC 过程是一个通过调节 控制区域中各发机电出力,使由于负荷变化和机 组出力波动而产生的区域控制偏差(ACE - Area Control Error)不断减少直到为零的闭环控制 过程。该系统可被看做一个多变量串级调节系 统，其中负荷分配器的功能为该闭环系统中的主 控制器， 而机组控制器的作用为串级系统的内回 路控制器， 各内回路控制器与机组对象一起构成 主控制器的执行机构。 由于火机电组锅炉的惯性 和迟延， 使各火电厂在实现 AGC 时表现为惯性特 性，浮现与主控制回路频率调节快速性要求的矛 盾。 AGC 调节控制的是靠一次调频不能将频率偏移调 节到允许的范围之内的普通在 10s 到 3min 之间 变化幅度比拟大的脉动负荷分量， 脉动负荷分量 引起的频率偏移较大〔 0.05Hz ~ 0.5Hz 〕。 AGC 随电力系统自动化 在近年来开展很快，如 1992 年的文献[1]为国际 IEEE 对AGC 的理解讨论， 文[2]开展了对新的AGC 标准实践的介绍。 我国目 前正实施厂网别离， AGC 作为连接厂网的技术纽带， 可靠的厂网相互协作 对电网的稳定开展和电厂的高效运转都将起到 十分积极的作用。 2．电网 AGC 开展及其运行控制应用简介 2．1 AGC 开展简介 电力系统产生的电能必须与消费的电能实 时平衡，这只能靠自动调节和控制装置来维持。 这种平衡不仅要在正常的稳态运行时而且要在 各种扰动状态下从毫秒级到分钟级都能实现这 一要求。 为了满足这种调节与控制要求， 电力系 统自动装置可以分为正常运行自动装置、 异常状 态下的安全然定控制装置及保护装置。 火电厂及 变电站都可以被认作系统中的自动化执行装置。 电力系统自动化技术沿着元件—局部—子系统 —管理系统的道路开展。 理论开展可以分为 3 个 阶段： 60 年代以前处在经典理论阶段；七八十 年代注入了控制论， 形成为了以计算机为根抵的现 代理论阶段； 90 年代以后注入经济理论，而到 达电力市场理论阶段。 70 年代中期，运用系统 工程理论将现代理论的技术成果有机地组织在 一起形成为了 EMS，AGC 作为 EMS 的子系统随电力 工业的改革而开展[1]。 电力系统自动化开展的主要表现是： 40 年 代将数据展现在摹拟盘上， 增强了调度员对实际 系统运行变化的感知能力； 50 年代开环的自动 发电控制〔AGC〕将调度员从频繁的操作中解脱 出来， 并提出了电网调度自动化系统的概念， 标 志着现代电网自动化的开始[2]。 60 年代初， 有些电力公司利用数字计算机实现电力系统经 济调度， 开始了计算机在调度中的应用。 在 1965 年美国东北部大停电后， 多数电力公司意识到依 靠远动装置在摹拟盘上显示信息的方式已远不 能满足复杂电网安全运行的要求， 开始把计算机 系统的应用从以考虑经济为主转移至以安全为 主， 浮现了所谓电网 SCADA 系统。 这是电网调度 自动化形成系统的一个台阶， 具有代表性的系统 是美国 BPA 的迪特茂调度中心。从 70 年代起， 电网自动调频和有功功率经济分配的装置和自 动调节系统再也不独立存在， 而是以 AGC/EDC 软件 包的形式和 SCADA 系统结合，成为 SCADA/AGC— EDC 系统，这是 SCADA 系统浮现后的电网调度自 动化系统中第一次功能综合。 SCADA 软件系统是 AGC 软件系统的“工作平 台〞， 承当着多项与 AGC 任务有关的工作， 主要 包括： 〔1〕对各 AGC 电厂/机组的实时运行信息 和系统频率进行实时扫描和处理， 将实时数据存 放在 EUT 实时数据库中， 供 LFC 周期性调用。