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自动发电控制基本原理及控制方法课件

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自动发电控制（AGC）的基本理论

自动发电控制（AGC）的基本理论

⾃动发电控制（AGC）的基本理论⾃动发电控制(AGC)的基本理论⾃动发电控(Automatic Generation Control)简称AGC ，作为现代电⽹控制的⼀项基本功能，它是通过控制发电机有功出⼒来跟踪电⼒系统的负荷变化，从⽽维持频率等于额定值，同时满⾜互联电⼒系统间按计划要求交换功率的⼀种控制技术。

它的投⼊将提⾼电⽹频率质量，提⾼经济效益和管理⽔平。

⾃动发电控制有四个基本⽬标：（1）使全系统的发电出⼒和负荷功率相匹配；（2）将电⼒系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值；（3）控制区域问联络线交换功率与计划值相等，实现各区域内有功功率的平衡；（4）在区域内各发电⼚间进⾏负荷的经济分配。

上述第⼀个⽬标与所有发电机的调速器有关，即与频率的⼀次调整有关。

第⼆和第三个⽬标与频率的⼆次调整有关，也称为负荷频率控制LFC(LoadFrequency Control)。

通常所说的AGC 是指前三项⽬标，包括第四项⽬标时，往往称为AGC 但DC(经济调度控制，即Economic Dispatching Control)，但也有把EDC 功能包括在AGC 功能之中的。

负荷频率控制通过对区域控制偏差(ACE)调整到正常区域或零来实现系统频率和⽹间的联络线交换功率的调整。

ACE 表达式如下：()()()[]S A T S A S A T T K f f B P P ACE -+---=10 (1．1) 试中：A P ,S P 分别表⽰实际、预定联络线线功率；A T 、S T 分别表⽰实际电钟时间和标准时间；A f 、S f 分别表⽰实际、预定系统频率；B 表⽰系统频率偏差系数；T K 表⽰电钟偏差系数。

联络线频率偏差控制⽅式，TBC(Tie Line Bias Control)，ACE 按上式形成；定频控制⽅式，。

CFC(Constant FrequencyControl)，ACE 不含(S A P P -)；定净交换功率控制⽅式CNIC(Constant Net Interchange Control)，ACE 不含(S A f f -)。

自动发电控制

自动发电控制

利用调度监控计算机、通道、远方终端、执行（分配）装置、发电机组自动化装置等组成的闭环控制系统，监测、调整电力系统的频率，以控制发电机出力。

它是电力系统调度自动化的主要内容之一。

自动发电控制着重解决电力系统在运行中的频率调节和负荷分配问题，以及与相邻电力系统间按计划进行功率交换。

电力系统的供电频率是系统正常运行的主要参数之一。

系统电源的总输出功率与包括电力负荷在内的功率消耗相平衡时，供电频率保持恒定；若总输出功率与总功率消耗之间失去平衡时,频率就发生波动,严重时会出现频率崩溃。

电力系统的负荷是不断变化的，这种变化有时会引起系统功率不平衡，导致频率波动。

要保证电能的质量，就必须对电力系统频率进行监视和调整。

当频率偏离额定值后，调节发电机的出力以使电力系统的有功功率达到新的平衡，从而使频率能维持在允许范围之内。

所以，自动发电控制是通过对供电频率的监测、调整实现的。

一个大电力系统是由几个区域电力系统通过联络线互联构成。

各区域电力系统按预定计划进行功率交换。

每一个区域电力系统的负荷、线路损耗与联络线净交换功率之和必须与该地区的发电出力相等。

控制指标自动发电控制的功能指标为①电力系统频率偏差(Δf)小于±0.1Hz。

②与邻区电力系统联络线净交换功率保持在计划值。

净交换功率误差的随机电量可以按峰、谷负荷时段计量和偿还。

③保证电力系统时差不超过±5秒,超出时可自动或手动进行修正。

控制方式一般采用联络线净交换功率偏差和频率偏差控制方式(TBC)。

这种控制方式的优点是:各控制地区根据其区域控制误差(ACE)控制地区内的调整电厂,自行平衡其负荷波动。

按静态来说，基本上不波及其他区域；按动态来说，又能支援邻区电力系统。

控制误差一般表达式为ACE i=ΔP ii+kiΔf式中ki为i区域频率特性常数，单位为MW/0.1Hz；Δf为频率偏差；ΔP ii为i区t时刻的功率偏差。

按ACE信号进行控制中,为了校正由ΔP ii产生的随机电量误差ΔE和由Δf产生的时差Δt，ACE可用下式表达当随机电量ΔE积累到一定值时,可按峰、谷时段所积累的电量在规定的h 小时内进行补偿。

自动发电控制基本原理及控制方法

自动发电控制基本原理及控制方法

自动发电控制基本原理及控制方法
自动发电控制是一种在机械、电气及其他设备系统中实现自动化控制的过程，其目的是使设备系统能够自主地实现对操作参数的调节和对变化环境的适应性。

发电机自动控制的基本原理是通过检测控制物的控制量，根据设定的控制方式和算法计算出控制动作，然后通过控制器及执行器，最终实现对发电机运行参数的调节，以实现安全、经济、可靠运行。

发电机自动控制的控制方法主要有定模式控制、PID控制、惯性控制、期望控制等。

定模式控制是指根据设定好的固定模式来进行控制，将控制量与模式参数进行比较，求出控制量需要进行的调整措施，从而调整控制数据，使其保持设定的固定模式。

PID控制又称比例-积分-微分控制，是目前发电系统最常用的控制方式。

它将发电机的控制量分为三个部分，比例控制、积分控制、微分控制，通过这三个部分的综合控制，可以控制发电机的运行参数，使其满足系统的要求。

惯性控制是指发电系统的控制是基于平衡模式，只要发电系统处于平衡状态，即使出现负荷变化，也不会影响运行参数。

期望控制是指在发电机控制中设定期望值，准确控制发电机运行参数，使其处于期望状态，从而实现安全、经济、可靠的运行。

总之，自动发电控制是发电机实现安全、经济、可靠运行的重要手段，它的基本原理是通过动态检测发电机的控制量和设定参数，根据设定的控制方式及算法计算出控制动作，从而调节发电机的运行参数，实现自动控制，常用的控制方法有定模式控制、PID控制、惯性控制和期望控制等。

自动控制原理最全PPT

自动控制原理最全PPT

2021年6月10日
第一章 自动控制系统的基本概念
第一章 自动控制系统的基本概念
学习重点
❖ 了解自动控制系统的基本结构和特点及 其工作原理；
❖ 了解闭环控制系统的组成和基本环节；
❖ 掌握反馈控制系统的基本要求及反馈控 制系统的作用；
❖ 学会分析自动控制系统的类型及本质特 征。
2021年6月10日
第一章 自动控制系统的基本概念
主要解决问题：单输入单输出（SISO）系统的控制问题。
主要方法：
以传函为数学模型，以拉氏变换数学工具， 时域分析法、根轨迹法、频率法。
主要研究对象：SISO，线性定常（LTI），非线性系统，离散
系统。
Linear Time
主要代表人物：伯德，奈奎斯特，伊文思。 Invariable
2021年6月10日
电机与拖动
线性代数
大学物理
自动控制原理
微积分
2021年6月10日
各类 专业课
线性系统
现代控 制理论
第一章 自动控制系统的基本概念
自动控制原理
基于数学模型
自动控制理论的发展历程
控制理论是研究有关自动控制共同规律的一门科学。 第一阶段：古典控制理论（20世纪40～60年代）
Classical Control Theory 第二阶段：现代控制理论（20世纪60～70年代）
第1章 自动控制系统的基本概念(4) 第2章 拉普拉斯变换及其应用（4） 第3章 自动控制系统的数学模型(10) 第4章 自动控制系统的时域分析(14) 第5章 自动控制系统的频域分析（14） 第6章 控制系统的校正及综合(10)
2021年6月10日
第一章 自动控制系统的基本概念

发电机自动控制油门原理

发电机自动控制油门原理

发电机自动控制油门原理
发电机自动控制油门原理指的是通过自动控制系统控制发电机转
速（油门）的一种方法。

下面对这个原理进行详细解释：
发电机的转速（油门）由发动机控制。

一般情况下，发电机的启动、停止和调速都需要手动进行。

但是，在一些需要自动控制发电机
转速的场合，就需要使用自动控制油门的方法。

具体地说，自动控制油门的方法是通过测量发电机输出电压来调
节发动机的转速。

系统中通常会设定一个期望的输出电压值，如果实
际输出电压值低于期望值，系统就会自动增加发动机的转速。

通过这
种方式，在发电机输出负载变化的情况下，可以自动地调整发动机的
转速，保证输出电压的稳定性。

具体的控制流程如下：
1. 系统测量发电机的输出电压，并和设定的期望电压值进行比较。

2. 如果输出电压低于期望值，则增加发动机转速；如果输出电压
高于期望值，则降低发动机转速。

3. 控制系统根据当前的输出电压和设定的期望电压值，动态地调
整发动机的转速，保证输出电压稳定。

总之，自动控制油门的方法是通过控制发动机转速来控制输出电
压的一种实现方式，它可以提高发电机的自动化程度，并保证输出电
压的稳定性。

自动发电控制(AGC)地原理及应用

自动发电控制(AGC)地原理及应用

实用文档自动发电控制（AGC）的原理及应用编写：黄文伟贵州电力调度通信局2005年9月目录1. 概述 (3)1.1. AGC的作用 (3)1.2. AGC的目的 (3)1.3. AGC的意义 (4)1.4. AGC的地位 (4)2. AGC的基本原理 (4)2.1. 负荷频率特性 (6)2.2. 机组功频特性 (6)2.3. 系统频率特性 (8)2.4. 独立系统调频 (9)2.5. 自动调频方法 (11)2.6. 联合系统调频 (12)3. AGC的系统体系 (14)3.1. 系统构成 (14)3.2. 控制回路 (15)3.3. 与能量管理系统的关系 (15)3.4. 与其他应用软件的关系 (15)4. AGC的控制原理 (16)4.1. 控制量测 (16)4.2. 净交换功率计划 (17)4.3. 区域控制偏差 (17)4.4. 区域控制方式 (19)4.5. ACE滤波、补偿及趋势预测 (19)4.6. 负荷频率控制 (20)4.7. 在线经济调度 (20)5. AGC的控制方法 (21)5.1. 机组控制方式 (21)5.2. 控制区段与策略 (22)5.3. 区域需求 (23)5.4. 机组功率分配 (23)5.5. 机组期望功率 (25)5.6. 机组控制校验 (27)5.7. 基点功率计划 (28)5.8. AGC工作流程 (29)6. AGC的控制性能标准 (30)6.1. 区域控制标准（A／B） (30)6.2. 控制性能标准（CPS） (31)7. AGC的控制对象 (33)7.1. 电厂控制器 (33)7.2. 机组控制单元 (34)7.3. RTU控制装置 (34)7.4. 机组运行状态 (35)7.5. 控制器信号接口 (35)8. AGC的操作与监视 (37)8.1. 运行操作方式 (37)8.2. 运行监视状态 (37)8.3. 备用容量监视 (38)8.4. 控制性能监视 (38)8.5. 运行状态监视及告警 (40)8.6. 人机交互界面 (41)1.概述自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)，通常简称为AGC，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。

自动发电控制的基本原理与应用方法

自动发电控制的基本原理与应用方法

自动发电控制的基本原理与应用方法第一章自动发电控制〔AGC〕在电力系统中的作用 (3)第一节自动发电控制〔AGC〕开展概略 (3)第二节自动发电控制〔AGC〕与电力系统优质运转 (5)第三节自动发电控制〔AGC〕与电力系统经济运转 (12)第四节自动发电控制〔AGC〕与电力系统平安动摇运转 (13)第五节自动发电控制〔AGC〕与电力市场运营 (14)第二章电力系统自动发电控制〔AGC〕概述 (16)第一节电力系统的负荷变化和频率动摇 (16)第二节电力系统频率控制的基本概念 (20)第三节电力系统自动发电控制〔AGC〕系统构成概述 (24)第三章自动发电控制的基本原理 (29)第一节频率的一次调理 (29)第二节电力系统频率的二次调理 (42)第三节电力系统频率的三次调理 (61)第二篇电力系统自动发电控制系统 (68)第四章电力系统的自动发电控制系统 (68)第一节调度端自动发电控制系统概述 (68)第二节自动发电控制系统〔AGC〕 (70)第五章自动发电控制的信息传输系统 (74)第一节自动发电控制信息传输规范 (74)第二节自动发电控制方式及其信息传输系统要求 (79)第三节信息传输时间延迟对自动发电控制的影响 (83)第六章水电厂自动发电控制系统 (85)第一节水电厂的自动发电控制系统概述 (85)第二节水电机组的调理才干 (85)第三节水电厂自动控制系统 (88)第四节水电厂机组的优化运转 (111)第五节水电厂全厂负荷控制战略 (114)第六节水电厂AGC控制对一次设备的影响 (116)第七节现代化水电站综合自动化 (116)第八节抽水蓄能电站负荷控制方式 (119)第九节梯级电站负荷控制方式 (122)第七章火电厂AGC控制系统 (126)第一节火电机组的负荷调理才干 (126)第二节火电厂协调控制系统 (134)第三节燃煤机组AGC功用提高及存在的效果 (145)第四节火电厂全厂负荷优化控制系统 (148)第五节燃汽轮机的AGC控制系统 (150)第三篇电力系统自动发电控制的实施 (151)第八章电力系统自动发电控制的控制战略与规划 (151)第一节电力系统自动发电控制的控制战略 (151)第二节电力系统自动发电控制实施规划概述 (155)第九章电力系统自动发电控制系统的实例 (159)第一节调度端自动发电控制系统 (160)第二节厂站自动发电控制系统 (176)第三节信息传输系统 (179)第十章自动发电控制系统调试 (181)第一节AGC调试任务流程 (181)第二节AGC调试项目 (182)第三节机组现场调试方案实例 (183)第四节AGC各级调试的实验报告实例 (194)第十一章自动发电控制系统功用评价和控制战略 (205)第一节AGC功用评价规范与参数确实定 (206)第二节互联电网AGC的控制战略 (209)第三节发电功用评价 (220)第四节AGC功用的统计剖析 (226)第十二章电力市场辅佐效劳和AGC调理 (229)第一节电力市场辅佐效劳概述 (229)第二节调理效劳、负荷跟踪效劳需求确实定 (239)第三节调理效劳、负荷跟踪效劳的获取和调用 (244)第四节效劳提供者技术条件的认证、效劳功用评价 (249)第五节调理效劳和负荷跟踪效劳的本钱、定价、买卖结算 (253)自动发电控制的基本原理及运用第一章自动发电控制〔AGC〕在电力系统中的作用第一节自动发电控制〔AGC〕开展概略一、国外电力系统对自动发电控制〔AGC〕的研讨与运用电力系统自动发电控制〔AGC〕原先称为〝电力系统频率与有功功率的自动控制〞，对这项技术的研讨可以追溯到几十年前，但它的开展和运用还是在电力系统扩展以后，尤其是二十世纪五十年代以来，随着战后经济的开展，电力系统的容量不时增长，各工业兴旺国度的电力系统经过研讨和实验，相继完成了频率与有功功率的自动控制。

自动控制的基本原理与方式

自动控制的基本原理与方式
应用：工业、农业、交通、国防、 宇航、社会。 优点：① 节省人力；
② 提高系统的精度； ③ 可以完成人工控制系统 无法完成的工作。
6
1.1 自动控制的基本原理与方式
2 自动控制理论
自动控制技术的基础理论,分析或设计自动控制系统的主要方法 和依据。
经典控制理论（20世纪40年代开始）：以拉氏变换和传递
n↓ →Uf↓ →e↑ →Ud↑ →n↑
26
1.1 自动控制的基本原理与方式
闭环系统的特点： ① 利用偏差消除偏差； ② 能抑制内部或外部扰动对系统的影响，可用
低成本元件构成高精度系统； ③ 稳定性是个重要问题。
27
1.1 自动控制的基本原理与方式
⑶复合控制方式
前馈补偿控制
复合控制：
+
反馈控制
对于主要扰动采用适当的装置实现按扰动控制； 组成反馈控制系统实现按偏差控制,以消除其余扰动 产生的偏差； 按偏差控制和按扰动控制相结合的控制方式称为复合 控制方式。
微积分（含微分方程）
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课程要求
听 记 做
3
第一章 自动控制的一般概念
4
本章内容提要 1.1 自动控制的基本原理与方式 1.2 自动控制系统示例 1.3 自动控制系统的分类 1.4 对自动控制系统的基本要求
5
1.1 自动控制的基本原理与方式
1 自动控制技术及其应用
自动控制：在没有人直接参与的情 况下，通过控制器，使被控对象或 过程自动地按预定的规律运行。
函数为基础，在复频域内研究单输入-单输出(SISO)线性定
常系统的分析设计方法； 现代控制理论（20世纪60年代开始）：以状态空间法为基 础，在时域内研究多输入-多输出（MIMO）系统的分析和设 计方法； 智能控制理论（20世纪70年代开始）：以模糊控制和神经 网络为基础，研究多变量复杂大系统的分析设计方法。

第四节自动调频方法和自动发电控制

第四节自动调频方法和自动发电控制
• 设系统计划外负荷为ΔPD，则
（3-109）
（3-110）
• 将式（3-110）代入（3-108）得每台调频机 组计划外承担的负荷为
（3-111）
• 式（3-111）表明,调节过程结束后,各机组按一定 的比例分担了系统计划外负荷,使系统有功功率重 新平衡,实现了无差调节.
• 积差调节法的缺点是频率的积差信号滞后于频率 瞬时值的变化,因此调节过程缓慢。
缺额
• 在t3～t4时间段内,f>fe,Δƒ >0,
ΔPR1 ΔPR2
0
t 1 t 2 t3 t4 t4
t
图3-42 积差调频过程
f
fe Δ f
Δf
0
• 即调频机组有功出力减少,直∫Δƒdt
t
至t4时刻,调频机组出力增量
又与计划外负荷变化相等,
t
f=fe稳定运行,Δf =0,调节过
ΔPR ΔPR1
• KΔPR+∫Δƒdt=0 • 式中Δƒ =ƒ -ƒe—系统频率偏差； • ΔPR—调频机组的有功出力增量； • K—调频功率的比例系数。 • 积差的调节过程可用图3-42来说明。
f
Δf
fe
即调频机组有功出力不变。
0
∫Δƒdt
t
设t1时刻出现了计划外负荷增量，
t
ΔPR ΔPR1 ΔPR2
缺额
即调频机组增大有功出力,频 率下降到一个最低值后,逐步 回升,直至t2时刻为止。
• 1)负荷分配器 • 根据系统频率和其它有关信号，按一定的
调节准则确定各机组的设定有功出力。
• 2)机组控制器 • 根据负荷分配器设定的有功出力PS1，使机
组在额定频率下的实发功率PG1与设定有功 出力PS1相一致。

自动控制原理演示课件-自动控制原理(孙晓波)

自动控制原理演示课件-自动控制原理(孙晓波)

开环控制系统不具备自动修正的能力。
当系统精度要求不高或干扰对系统的影响不大时，可以采 用开环控制方式，如交通指挥的红绿灯转换，自动控制生产 线等。
开环控制系统的精度主要取决于构成系统元器件的精度以 及调整的精度。
输入量
控制器
对象 或过程
输出量
开环控制系统的方框图
闭环控制
闭环控制指控制装置与被控对象之间既有正向的作用， 又有反向联系的控制过程。
测量元件
闭环系统的方框图
开环控制与闭环控制的比较
开环控制系统中信号由输入到输出是单方向传递的，不必对输
出信号进行测量，因此结构简单，调整方便，成本较低。
开
开环控制可分为按给定量进行控制与按扰动量进行控制，按扰 动量进行控制又称为前馈控制，适用于扰动可测量的场合。
环 控 制
由于开环控制只有正向作用，没有反向的联系，因此没有修正 偏差的能力，抗扰动性较差。
而电动机的反电动势E，与输出角速度W成正比,即 E Ce
电枢电流i在恒定外磁场中产生的力矩为 M=CM i
CM 比例系数
在以上各式中消去中间变量，求得以电枢电压为输入变量和以电动机 输出轴角速度为输出变量时，直流电动机空载时的运动方程式为
1.4 控制系统的组成与对控制系统的基本要求
控制系统的组成
输入量
-
变换
串联
放大
校正
-
变换 放大
执行 元件
反馈 校正
测量 元件
闭环系统的一般组成
被控 输出量 对象
自动控制系统的基本要求 c(t)
稳定性：稳定性是指系统重新恢复平衡状
态的能力。稳定性是对系统的最基本要求，
p
2
不稳定的系统不能实现预定任务。稳定性通 c()

工学微机电力自动装置原理课件第3章同步发电机励磁控制系统.ppt

工学微机电力自动装置原理课件第3章同步发电机励磁控制系统.ppt

（1）发电机的有功功率特性（前面已经知道）
PG
EqU X
sin
第3章 指令系统及汇编语言程序设计
以上发电机有功功率公式和其曲线。可知：改变励磁电流的大小，就能改变感电动 势Eq的大小，从尔改变发电机功率角δ的大小。当功率角δ从0度变化到90度时PG 就从0变化到最大Pm值。称为发电机的内角特性。 但是当功率角δ大于90度后， PG就又从最大Pm值往小的方向变化，称为发 电机的外角特性。它带来静态特性不稳定的问题。我们希望功率角δ大于90度后， 提高Pm值，在很宽的范围内维持Pm值的稳定性？ 其办法就是使励磁调节器起作用，改变励磁电流的大小，来达到，见图3-7
第3章 指令系统及汇编语言程序设计
B、 关系说明： 励磁电流IEF增加或减小： 发电机感应电动势Eq也随着增加或减小，
因此发电机的输出电压UG和电流IG 、IP、无功电流IQ、无功功率 PQ 都将改变。
它们的关系可用下式表示：
Eq I EF
Eq c os U G IQ X d
当cos很小时：Eq U G IQ X d
第3章 指令系统及汇编语言程序设计
（4）系统能否处于动态稳定实质上是由励磁电流IEF决 定的。只要增加励磁电流IEF就能使F点上面的阴影面 积大于下面阴影面积，而使系统进入动态稳定。
（1）正常情况下，发电机输出功率为PG0，在图2-8中的a点运行。
（2）电网受干扰后，功率工作点下降到b点，此时转子因有过剩转矩 而加速，使PG上升达到F点。
（3）达到F点后P>PG0转子上出现制动转矩,转子减速.。PG下降，能 否稳定在PG0，处决于F点上下阴影区的面积是否相等。若上面的面积大 于下面的面积系统处于动态稳定，否则系统不能处于动态稳定。

自动发电控制

自动发电控制

CCS
DCS DEB
Coordinated Control System
协调控制系统
分散控制系统 直接能量平衡

DEH 制
EMS
Digital Electric Hydraulic Control 数字电液控
Energy Management System 能量管理系统

常用名词术语(2)


TBC
Tie-line Load Frequency Bias Control 联络线功率频率偏差控制
OVER
常用名词术语(1)

ACE AGC AVC BF
Area Control Error
区域控制偏差
Automatic Generation Control 自动发电控制 Boiler Fellow Distributed Control System Direct Energy Balance EMS包含：自动稳定
控制(ASC)、自动发电控制（AGC) 、自动电压控制 (AVC)三大控制系统。
AGC的基本目标
自动发电控制的任务

在满足安全发电的各项限制条件下，以迅速、经济的方 式控制整个水电站的有功功率，以满足系统的需要。

自动控制遵循的基本原则：
一是安全可靠：安全可靠控制包括满足电力系统对安全发 电的要求和机组安全运行的要求。 二是迅速经济：迅速经济控制即对全站有功功率。
FFC FTC PLC RB
Flat Frequency Control Flat Tie-line Control Power Load Controller Run Back
定频率控制 定联络线功率控制 电厂负荷控制器 机组甩负荷

自动发电控制AGC

自动发电控制AGC
Ø 三次调频
发电机有功功率经济分配。主要任务是经济、高效地实施功率 和负荷平衡： （1）以最低的开、停机成本安排机组组合； （2）在发电机组之间经济地分配有功功率，使发电成本最低。 或发电成本与输电成本（网损）之和最低； （3）为预防电力系统故障时对负荷的影响，在发电机组之间合 理地分配备用容量； （4）在互联电力系统中，通过调整控制区之间地交换功率，在 控制区之间经济地分配负荷。
p 三次调频不仅要对实际负荷的变化作出反映，更主要的是要根 据预计的负荷变化，对发电机组有功功率事先作出安排； p 三次调频不仅要解决功率和负荷的平衡问题，还要考虑成本或 费用问题，需要控制的变量更多，算法更复杂，控制周期更长。
2.1 AGC基础
（3）区域控制偏差
控制区域（Control Area）：整个电力系统是由多个子系统通过联 络线连接起来的互联系统，每个子系统及其控制中心构成一个控制 区域，每个控制区域的用户负荷由本区域的电源和从其他控制区域 交换的电力来满足。
美国东部
正常状态 警戒状态
故障状态
德克萨斯电网 正常状态 警戒状态 异常状态 故障状态
0.5
法定目标频 严重故障状态 严重故障状态
率带
0.8
故障频率带
1.0
3.0
澳大利亚
正常频率带
负荷变化频 率带 单机故障频 率带
严重故障频 率带 极端严重故 障频率带
中国华东
正常频率带 故障频率带 严重故障频 率带
1 R
+
D
÷ö ø
2.2 频率控制方法
（1）一次调频
机械式调速系统
电气液压式调速系统
2.2 频率控制方法
一次调频的主要技术指标有：转速不等率、调频死区、调频负荷范围。

AGC、AVC、PMU课件

AGC、AVC、PMU课件

四、发电厂AVC控制
再次，无功分配预处理 ① 如果母线电压和目标电压在死区范围外，在
预测出的系统无功中扣除不可调节机组的无功，加上 所有可调机组的主变压器无功损耗。
② 根据每台机组的PQ图获得每台可调机组当前 运行点的无功上、下限，得到可调总无功上、下限。
四、发电厂AVC控制
最后，无功在机组间的分配 ① 等功率因数法
1、频率的一次调整 频率的一次调整是针对第一种负荷变动分量，它是
由发电机的原动机（借助于调速器的自动调节）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——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。
一、概述
AGC任务：
在联合电力系统中，AGC是以区域系统为单位，各自 对本区内的发电机的出力进行控制。其任务可以归纳 为如下三项：
（1）维持系统频率为额定值，在正常稳态运行工况 下，其允许频率偏差在正负（0.05－0.2）HZ之间 。
（2）控制本地区与其他区间联络线上的交换功率为 协议规定的数值。
水电机组
火电机组
火电机组
六、AGC控制对象
3. RTU控制装置 远动终端（Remote Terminal Unit，RTU）
接收从调度中心发出的机组发电功率升降脉冲控 制指令，直接控制调速器增减有功功率，其功率 期望值的逼近是由AGC来判断的，没有中间闭环 处理
七、水电厂AGC控制
电力系统AGC系统总体结构如下图所示 ：
四、发电厂AVC控制
2. 电厂侧AVC控制原理
四、发电厂AVC控制
（1）控制方法 ①由发电厂高压母线电压值、注入高压母线的无

自动发电控制(AGC)PPT课件

自动发电控制(AGC)PPT课件

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
2021
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。
一基准频率和频率的正常范围
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
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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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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。

发电机原理和结构课件

发电机原理和结构课件

的稳定输出。
实验模式
03
发电机在实验室内运行，可通过改变运行参数进行性能测试和
实验分析。
发电机的保护措施
过载保护
当发电机输出功率超过额定值时，控制系统会自动切断发 电机的励磁电流，使发电机停止运行以防止过载损坏。
欠压保护
当发电机输出电压低于额定值时，控制系统会自动切断发 电机的励磁电流，使发电机停止运行以防止欠压对负载设 备造成损坏。
励磁系统的组成
02 励磁系统主要由励磁功率单元
、励磁调节器、励磁控制单元 和励磁保护单元组成。
励磁功率单元
03 为发电机提供直流电源，以产
生磁场。
励磁调节器
04 根据发电机运行状态，自动调
节励磁电流，以保持发电机输 出稳定。
励磁控制单元
05 控制励磁功率单元的输出，实
现发电机励磁的自动控制。
励磁保护单元
发电机失磁故障
总结词
发电机失磁故障是指发电机失去磁场，导致输出电流减小，影响电力系统的稳 定性和供电质量。
详细描述
发电机失磁故障的原因主要包括转子绕组故障、励磁系统故障、控制回路故障 等。处理方法包括检查转子绕组、励磁系统、控制回路等，并采取相应措施进 行维修或更换故障部件。
发电机短路故障
总结词
异步发电机工作原理
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工作原理
异步发电机主要依靠转子 的旋转产生磁场，定子中 的线圈在磁场中切割磁感 线产生感应电流。
启动方式
无需外部电源，通常由负 载或其他动力设备拖动转 子旋转。
调节方式
通过调节转子的速度可以 改变输出电压和频率。
发电机的主要技术参数
电压
发电机输出的电压值。

上海电网自动发电控制AGC原理与运行_575

上海电网自动发电控制AGC原理与运行_575

上海电网自动发电控制（AGC）原理与运行随着电网规模的不断扩大，由调度人员凭运行经验调整全网发电出力与全网负荷平衡，保持电网频率为额定值并控制网际联络线潮流的劳动强度大大提高，调节难度也大为增加。

由计算机系统辅助人工调节保证电网安全稳定、经济运行已成为现代大电网发展的趋势。

自动发电控制AGC（Automatic Generation Control）正是实现这一目标的重要手段。

虽然AGC原理并不复杂，但其实现及各个环节的关系远非模型那么简单。

下面将参照一些资料和几年的工作实践，简要地介绍AGC的原理及其运行操作。

1 自动发电控制（AGC）基本原理自动发电控制（AGC）的基本原则是要求各控制区域负责供应本区域的负荷，并经常假设整个互联系统中各控制区的频率基本相等。

当某控制区域负荷发生变化时，起初的这个负荷变化是由各发电机组的转动动能来提供的，随着动能的消耗，整个互联系统的频率开始下降，系统中的所有发电机组都将响应这个频率的变化，增加出力并使频率达到一个新的稳态，此时，AGC的职责是经济地调整发电，使负荷的变化仅由本控制区域的电厂来供应，并使频率回升到它原来的整定值。

总结起来讲，AGC有四个基本目标：（1）使整个互联系统的发电与负荷基本平衡。

（2）保证电力系统的频率偏差在某一范围内，并使均值为零。

（3）在各控制区域内调节发电出力，使联络线功率偏差为零。

（4）控制本区域内的分配发电，使发电成本最小。

其中第四项是经济调度问题。

下面分析在AGC中是如何实现以上前三项目标的。

1．1 区域负荷频率控制误差（ACE）AGC的基本概念是区域负荷频率控制误差（ACE）。

在国外，大约在50年代起，联络线功率频率偏差就被广泛应用于各互联系统。

AGC的控制目标就是把本区域的控制误差（ACE）调整到零。

ACE = Pa-Ps+K（fa-fs）=△PaK△f （1）式中：Pa——本控制区域净交换功率，输出为正（单位MW）；Ps——本控制区域计划交换功率（单位MW）；K——区域频率偏差常数（上海电网目前取54MW/）；fa——实际频率数（单位Hz）；fs——计划频率数（单位Hz）。

自动发电控制agc的基本原理及应用

自动发电控制agc的基本原理及应用

自动发电控制agc的基本原理及应用引言自动发电控制（Automatic Generation Control，简称AGC）是电力系统自动化的重要组成部分，它在电力系统运行过程中起到调节电力发电量的作用。

本文将介绍AGC的基本原理以及应用场景。

AGC的基本原理AGC的基本原理是通过测量电力系统的频率变化来控制发电机组的出力，以保持电力系统的频率稳定。

当电力系统的负荷变化时，AGC会自动调整发电机组的出力，以平衡供需关系，确保系统频率在允许范围内。

AGC的基本原理可以分为两个主要部分：频率测量和出力调节。

频率测量AGC通过不断测量电力系统的频率变化来获取系统负荷变动的信息。

频率测量通常采用精确的频率测量仪器，如频率计或同步相量测量设备。

这些仪器能够快速准确地测量电力系统的频率变化，以供AGC进行后续的出力调节。

出力调节通过频率测量获取到的负荷变动信息，AGC会对发电机组的出力进行调节。

出力调节的方式通常包括调整发电机组的励磁系统、调整发电机组的燃料供给系统等。

这些调节手段能够使发电机组在短时间内迅速调整出力，以满足系统需求。

AGC的应用场景AGC广泛应用于各种电力系统中，特别是在大型电网中更为常见。

以下是几个AGC的应用场景：1.大型电网调度控制 AGC可以作为电网调度控制的关键技术之一。

电网调度控制的目标是保证电力系统的稳定运行，AGC在其中起到关键作用。

通过AGC能够对整个电网进行实时的负荷预测和调整，保持电力系统的频率稳定，避免发生过负荷或欠负荷的情况。

2.风电场的出力控制风电场是近年来快速发展的新能源形式，但其出力受风速等环境因素的影响较大。

AGC可以通过跟踪电力系统的频率变化，实时调整风电场的出力，使其与电网负荷保持平衡。

这样可以最大程度地提高风电的利用率，保证电网的可靠性。

3.多机电力系统的运行控制在多机电力系统中，各个发电机组之间的协调运行非常重要。

AGC能够监测并调整各个发电机组的出力，确保系统频率的稳定性。

能量管理系统_EMS_第5讲自动发电控制

能量管理系统_EMS_第5讲自动发电控制
自动发电控制通过一个闭环控制系统实现。自 动发电控制从 SCADA 获得实时测量数据, 计算出 各电厂或各机组的控制命令, 再通过 SCADA 送到 各电厂的电厂控制器。由电厂控制器调节机组功率, 使之跟踪A GC 的控制命令。
自动发电控制的总体结构示于图4。这里主要有 3个控制环: 计划跟踪环、区域调节控制环和机组控 制环。区域计划跟踪控制的目的是按计划提供发电 基点功率, 如图4所示, 它与负荷预测、机组经济组 合、水电计划及交换功率计划有关, 担负主要调峰任 务。如没有上述计划软件, 全部发电计划应由人工填 写, 这是调度员难以承受的任务。区域调节控制的目 的是使区域控制误差 (A CE ) 调到零, 这是 A GC 的 核 心。功 能 是 A GC 计 算 出 消 除 区 域 控 制 误 差 (A CE ) 各机组需增减的调节功率, 将这一可调分量 加到机组跟踪计划的基点功率之上, 得到设置发电 值发往电厂控制器。机组控制是由基本控制回路去 调节机组控制误差到零, 在许多情况下 (特别是水电 厂) , 一台电厂控制器能同时控制多台机组,A GC 的 信号送到电厂控制器后, 再分到各台机组。
CFC 方式去掉 (1) 式中 ∃P T i 的项, CN IC 方式
去掉 (1) 式中的 Βi ∃f 项。
若考虑时差校正和交换电量校正,A CE 的增量
分别为 Βi ∃f 0 和 - ∃ I i。CFC , CN IC 方式分别只有 时差校正和交换电量校正。
式中 Βi 为区域 i 的频率偏差因子; ∃f = f - f 0, 为 频 率偏差; ∃ P T i = P T i - I i, 为区域 i 的交换 功率偏差; P T i 为区域 i 的净交换功率; I i 为区 域 i 的计划交换功率; ∃f 0 为时差; ∃ I i 为区域 i 的净交换电量差。

车用驱动电机原理与控制基础PPT课件(200页)

车用驱动电机原理与控制基础PPT课件(200页)

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2. 磁通量、高斯定理
2.1.1 磁场及其度量
定义通过面的磁通量为
= ∙ = cos
图2-1 通过平面的磁通量
在国际单位制中，的单位为韦伯（Wb），有1Wb＝1T・m2 。
通过任意曲面的磁通量为
.
.
.
= ඵ d = ඵ ∙ d = ඵ cosd


上式说明，安培力是作用在整个载流导线上，而不是集中作用于一
点的。
图2-7 载流导线在磁场中受力
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2.2.1 法拉第电磁感应定律/楞次定律
2.2 电磁感应
法拉第电磁感应定律可表述为：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，无论这种变化是什么原因引
起的，回路中都会产生感应电动势，感应电动势的大小与通过该回路的磁通量随时间的变化率成正比。
.
∙ d = න d =

得到：
= 0
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1. 洛伦兹力； 2. 安培力
2.1.3 （电）磁力
运动的电荷在磁场中受到力的作用，即所谓的洛伦兹力。
= ×
图2-6 带电粒子在磁场中受力
有限长载流导线所受的安培力，等于各电流元所受安培力的矢量叠
加，即
.
= න d ×
闭合回路中感应电流产生的磁通总是反抗回路中原磁通的变化，这一规律称为楞次定律。
机MG2（或者MG1）同时驱动汽车。THS属于功率分
流混合动力，通过电动机或发动机控制其转矩比例，
从而实现传动比的无级调节，所以THS又被称为电动
无级变速器。
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1.3 车用驱动电机的典型应用
图1-8 “三合一”电驱动总成
三合一纯电驱动总成
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运行情况进行监视，对掌握的数据进行分析，并对电厂的机组进行负 荷分配，产生AGC 指令。 AGC 指令通过信息传输通道传送到电厂的 RTU； 同时电厂将机组的运行状况及相关信息通过 RTU 和信息传输 通道送到电网调度中心的实时控制系统中去。结构如下图所示：
~
AGC闭环控制回路可分为两层。一层为负荷分配回路，AGC通过远动控制 装置（RTU），通讯通道及SCADA获取所需的实时量测数据，由AGC程序形 成以区域控制偏差（ACE)为反馈信号的系统调节功率，根据机组的实测功率 和系统的调节功率，按经济分配的原则分配给各机组，并计算出各机组或电厂 的控制命令，再通过SCADA、通讯通道及RTU送到电厂的机组控制系统；另 一层是各机组的控制回路，它调节机组出力（二次调节）使之跟踪AGC的控制 命令，最终达到AGC的控制目的。
自动发电控制的一般过程
下图表示某一联合电力系统，由3个区域及3条联络线组成。各区域内部有 较强的联系，各区域间有较弱的联系。正常情况下，各区域应负责调整自己区 域内的功率平衡。例如，区域B中接入一个新的负荷时，起初联合电力系统全 部汽轮机的转动惯性提供能量，整个联合电力系统的频率下降。系统中所有机 组调节器动作，加大出力，提高频率到某一水平，这时整个电力系统发电与负 荷达到新的平衡。一次调节留下了频率偏差f和净交换功率偏差，AGC因此而 动作。提高区域B 的发电功率，恢复频率达到正常值和交换功率到计划值，这 就是所谓的二次调节。此外，AGC将随时调整机组出力执行发电计划（包括机 组停机），或在非预计的负荷变化积累到一定程度时按经济调度原则重新分配 出力，这就是所谓的三次调节。
其功能为按电网调度中心的控制目标将指令发送到 有关发电厂或机组，通过发电厂或机组的控制系统实现 对发电机功率的自动控制。
AGC的作用
电能是一种特殊的产品，其最大特点在于电பைடு நூலகம்不能大量储存，电能的 生产、输送、分配和使用可以说是在同一时刻完成的。在任何时刻，电力 系统中电源发出的功率都等于该时刻电力系统负荷和电能输送、 分配过程 中所消耗的功率之和。
AGC运行状态
AGC区域运行状态包括： 在线：AGC所有功能都投入正常运行，进行闭环控制。调度员 可以手动切换到离线状态。 离线：AGC不对机组下发控制命令，但数据处理、ACE计算、 性能监视等功能均正常运行。调度人员可以手动切换到在线状态。 暂停：当某些量测数据异常导致ACE错误时，自动设置为暂停状 态。在给定的时间内，一旦测量数据恢复正常，自动返回在线状态， 否则自动转至离线状态。
三次调频是根据负荷预计曲线， 各厂或各机组按计划出力曲线(包括开停机组) 调整， 三次调频控制半小时以上的负荷变化。
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自动发电控制原理
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自动发电控制应用
3 新能源有功控制系统介绍
AGC 控制系统主要有电网调度中心的实时控制系统、信息传输 通道、远动控制装置（ RTU）、单元机组控制系统组成。
电网调度中心利用控制软件对整个电网的用电负荷情况及机组的
自动发电控制（新能源有功控制系统） 基本原理及控制方法
韩杰
甘肃省电力调度控制中心 二〇一七年九月
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自动发电控制原理
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自动发电控制应用
3 新能源有功控制系统介绍
基本概念
自动发电控制(Automatic Generation Control)， 简称为AGC，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的目的
在互联电力系统中， 各区域承担各自的负荷，与外区域按 合同买卖电力。各区域的调度中心要维持电力系统频率，维持区 域间净交换功率为计划值，并希望区域运行最经济。 自动发电 控制是满足以上要求的闭环控制系统。 具体地说自动发电控制 有以下四个基本控制目标：
（1） 使全系统的发电出力和负荷功率相匹配 ; （2） 将电力系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值； （3） 控制区域间联络线交换功率与计划值相等，实现各控制区 域有功功率平衡； （4） 在区域内各发电厂间进行负荷的经济分配。
为了使系统频率维持不变,需要运行人员手动操作或通过调度自动化系统自动 操作,以改变汽轮机调速器（调门）的位置,增减发电机的出力,进而使频率恢复至 目标值,这种调整叫二次调频。二次调频控制几分钟至十几分钟的负荷变化,二次 调频控制频率的目标值为额定频率,即二次调频是无差调频（稳定频率）。只有 经过二次调频后，电网频率才能精确地保持恒定值。 二次调频主要由 AGC 机组自动完成，所以 AGC 属于二次调频。
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。然而，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，需要采取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。
使用AGC的意义
运用AGC技术，可以获得以高质量电能为前提的电 力供需实时平衡，提高电网安全、稳定、经济运行水平， 更加严格有效地执行互联电网之间的电力交换计划，进 一步减轻运行管理人员的劳动强度；对于提高调度中心 和发电厂自身的科学技术素质，完善运行管理机制，适 应电力系统发展运营的需要，增强在电力市场的竞争实 力都具有十分重要的意义。
联合电力系统
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一次、 二次和三次调频
AGC 的其中一项重要功能是调频作用，电网的频率调整分为：一次调频、 二次调频和三次调频：
其中利用发电机调速系统频率静态特性而改变发电机出力所引起的调频作用叫 一次调频， 一次调频控制一分钟以下的负荷变化， 在电力系统负荷发生变化时， 仅靠一次调频是不能恢复的， 即一次调频是有差调整（迅速拉回频率）。