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1、水电厂自动发电控制（AGC）二00五年七月1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）第三章、梯级水电厂经济调度控制（EDC）2第一章电力系统频率调整在稳态情况下,电力系统的频率是全系统一致的运行参数。当总出力和总负荷(包括网损)发生不平衡时,就会产生频率的偏差。由于负荷是经常发生变化的,任何一处的负荷变化都会引起全系统的功率不平衡,因而导致系统频率的波动。所以,电力系统运行中的重要任务之一就是对频率的监视与调节。频率调节的任务就是当系统有功功率不平衡而使频率偏离额定值时,调节发电机出力以达到新的平衡,从而保证将频率偏移限制在允许的范围内。3第一章电力系
2、统频率调整电力系统的频率调整是按照负荷变化的周期和幅值大小区别对待的,一般将负荷变化分解成三种成分。第一种幅度很小,周期又很短,一般小于10秒,据有随机性质,称为微小变动分量。第二种变动幅度较大,周期大约在10秒至2~3分钟之间,属于冲击性的负荷变动。第三种是长周期分量,周期大约在2~3分钟之10~20分钟之间,它是由生产、生活和气象等引起的负荷变化,有其规律性,可以预测。针对上述三种不同的负荷变动分量,将频率调整相应划分为一次、二次和三次调整。41.1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
3、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。第一章电力系统频率调整51.1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率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
4、调整fNffNf图1.1发电机静频特性图图1.2负荷静频特性KG=ΔPG/ΔfKL=ΔPL/ΔfPGPLPGNPLN6第一章电力系统频率调整1.1频率的一次调整发电机组原动机的频率特性和负荷的频率特性的交点就是系统的原始运行点，如图1.3中的O点。设在点O运行时负荷突然增加ΔPL0，即负荷的频率特性突然向上移动ΔPL0，则由于负荷突增时机组出力不能及时随之变化，机组将减速，系统频率将下降。而在系统频率下降的同时，机组在调速器的一次调整作用下将增加出力，负荷的功率将因它本身的调节效应而减少。前者沿原动机的频率特性向上增加，后者沿负荷的频率特性向下减少，经过一个衰减的震荡过程抵达一
5、个新的平衡点，即图1.3中的O'点，对应频率偏移Δf=f0-f0'。根据图1.3中的几何关系可以看出：7第一章电力系统频率调整1.1频率的一次调整ΔPL0=BO+AB=(KG+KL)Δf=KS*Δf(1-1)KS称系统的单位调节功率，它取决于发电机的单位调节功率和负荷的单位调节功率。KS标志了系统负荷增加或减少时，在发电机和负荷的共同作用下系统频率上升或下降的多寡。PAP0'O’BΔPL0Of0'f0f图1.3频率的一次调整8第一章电力系统频率调整1.2频率的二次调整二次调整是针对第二种负荷变动分量,这种调整需要通过自动或手动方式改变调频发电机的同步器(也称调频器)来实现。同步
6、器位置的改变会平移调速系统的静特性,从而改变发电机出力,达到调频的目的。如果参加调频机组的容量足够大,就可以实现无差调节。二次调整除了对系统的备用容量有要求外,还要求调整速度能适应负荷的变化,调节过程要稳定。在图1.3中，如果不进行二次调整，则在负荷增加ΔPL0后，频率将下降至f0'、功率增加为P0'。在一次调整的基础上进行二次调整，就是在频率f0'超出允许范围时，操作调频器，增加发电机出力，使频率特性向上移动。9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-
7、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。第一章电力系统频率调整10f0＇f0＂f0f图1-4频率的二次调整111.3频率的三
