【正文】 ，發(fā) 電機(jī)組在規(guī)定的出力調(diào)整范圍內(nèi)，跟蹤電力調(diào)度交易機(jī)構(gòu)下發(fā)的指令，按照一定調(diào)節(jié)速率實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電出力，以滿足電力系統(tǒng)頻率和 聯(lián)絡(luò) 線功率控制要求的服務(wù)?；蛘哒f ,自動(dòng)發(fā)電控制 (AGC)對電網(wǎng)部分機(jī)組出力進(jìn)行二次調(diào)整 ,以滿足控制目標(biāo)要求 。其基本功能為：負(fù)荷頻率控制（ LFC），經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（ EDC），備用容量監(jiān)視（ RM）， AGC性能監(jiān)視（ AGC PM），聯(lián)絡(luò)線偏差控制（ TBC）等；以達(dá)到其基本的目標(biāo)：保證發(fā)電出力與負(fù)荷平衡，保證系統(tǒng)頻率為額定值，使凈區(qū)域聯(lián)絡(luò)線潮流與計(jì)劃相等，最小區(qū)域化運(yùn)行成本。 自動(dòng)發(fā)電控制著重解決電力系 統(tǒng)在運(yùn)行中的頻率調(diào)節(jié)和負(fù)荷分配問題，以及與相鄰電力系統(tǒng)間按計(jì)劃進(jìn)行功率交換。電力系統(tǒng)的供電頻率是系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要參數(shù)之一。系統(tǒng)電源的總輸出功率與包括電力負(fù)荷在內(nèi)的功率消耗相平衡時(shí)，供電頻率保持恒定；若總輸出功率與總功率消耗之間失去平衡時(shí) ,頻率就發(fā)生波動(dòng) ,嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)頻率崩潰。電力系統(tǒng)的負(fù)荷是不斷變化的，這種變化有時(shí)會引起系統(tǒng)功率不平衡，導(dǎo)致頻率波動(dòng)。要保證電能的質(zhì)量，就必須對電力系統(tǒng)頻率進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整。當(dāng)頻率偏離額定值后，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的出力以使電力系統(tǒng)的有功功率達(dá)到新的平衡，從而使頻率能維持在允許范圍之內(nèi)。 所以，自動(dòng)發(fā)電控制是通過對供電頻率的監(jiān)測、調(diào)整實(shí)現(xiàn)的。 一個(gè)大電力系統(tǒng)是由幾個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)線互聯(lián)構(gòu)成。各區(qū)域電力系統(tǒng)按預(yù)定計(jì)劃進(jìn)行功率交換。每一個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)的負(fù)荷、線路損耗與聯(lián)絡(luò)線凈交換功率之和必須與該地區(qū)的發(fā)電出力相等。 本文主要內(nèi)容 電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制的實(shí)施是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在一個(gè)大型電力系統(tǒng)中，自動(dòng)發(fā)電控制的實(shí)施涉及到幾十個(gè)、乃至上百個(gè)單位的協(xié)作；在專業(yè)技術(shù)的跨度上，則涉及調(diào)度、運(yùn)行方式、通信、自動(dòng)化、熱工、汽機(jī)、鍋爐、水工等專業(yè)；即使是在技術(shù)條件基本具備的情況下，自動(dòng)發(fā)電控制 的實(shí)施從起步到比較完 本科生課程設(shè)計(jì) （論文） 2 善，也要經(jīng)過幾年時(shí)間的努力才能完成。因此，一個(gè)大型電力系統(tǒng)（特別是互聯(lián)電力系統(tǒng)）自動(dòng)發(fā)電控制的實(shí)施，應(yīng)該制定實(shí)施規(guī)劃，明確總體目標(biāo)和實(shí)施步驟，研究技術(shù)原則和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，對發(fā)電資源的利用進(jìn)行優(yōu)化組合，對發(fā)電機(jī)組、信息系統(tǒng)等的技術(shù)改造作出安排。 電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制實(shí)施規(guī)劃是開展自動(dòng)發(fā)電控制工作的綱領(lǐng)性文件，通過制定規(guī)劃和實(shí)施規(guī)劃，有助于在互聯(lián)電力系統(tǒng)中對這項(xiàng)工作的開展統(tǒng)一思想、統(tǒng)一政策、統(tǒng)一步調(diào)，經(jīng)濟(jì)、高效地實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。華東電力系統(tǒng)的成功實(shí)踐充分證明了自動(dòng)發(fā)電控制實(shí)施規(guī)劃的作用。 自動(dòng)發(fā)電控制著重解決電力系統(tǒng)在運(yùn)行中的頻率調(diào)節(jié)和負(fù)荷分配問題，以及與相鄰電力系統(tǒng)間按計(jì)劃進(jìn)行功率交換。因此本次課程設(shè)計(jì)主要針對發(fā)電廠 機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先對機(jī)組的有功功率頻率特性進(jìn)行系統(tǒng)研究，闡述自動(dòng)發(fā)電控制的基本原理、功能與實(shí)現(xiàn)方法。最后， 采用單片機(jī)，設(shè)計(jì)某臺機(jī)組的自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組功率的合理分配。 本科生課程設(shè)計(jì) （論文） 3 第 2章 機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行有功功率分配計(jì)算 機(jī)組有功功率頻率控制及自動(dòng)發(fā)電的基本原理 頻率是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，頻率質(zhì)量的下降不僅影響用戶的用電質(zhì)量，同時(shí)對電力系統(tǒng)本身影響也很大，嚴(yán)重時(shí)可造成系 統(tǒng)崩潰。為保證用戶和電廠的正常運(yùn)行和安全，我們需要進(jìn)行頻率調(diào)整與控制，使得系統(tǒng)的頻率波動(dòng)不超過177。根據(jù)符合變動(dòng)的不同特點(diǎn)，可將調(diào)整劃歸為一次調(diào)節(jié)和二次調(diào)節(jié)及互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)。在這里著重分析前兩種調(diào)整的原理和方法。 電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)節(jié)是指利用系統(tǒng)固有的負(fù)荷頻率特性，以及發(fā)電機(jī)的調(diào)速器作用，來阻止系統(tǒng)頻率偏離標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)方式。 （ 1）其原理如下：當(dāng)電力系統(tǒng)中原動(dòng)機(jī)功率或負(fù)荷功率發(fā)生變化時(shí)，必然引起電力系統(tǒng)頻率的變化，此時(shí)，存儲在系統(tǒng)負(fù)荷的電磁場和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量（如電動(dòng)機(jī)、照明鎮(zhèn)流器等）中的能量會發(fā)生變化 ，以阻止系統(tǒng)頻率的變化，即當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷減少；當(dāng)系統(tǒng)頻率上升時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷會增加。這稱為系統(tǒng)負(fù)荷的慣性作用，它用負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)（又稱為系統(tǒng)負(fù)荷阻尼常數(shù)） D 來表示： )/(/ HzMwfPD ??? （ 21） 系統(tǒng)負(fù)荷阻尼常數(shù) D 常用標(biāo)幺值來表示，其典型值為 1~2。 D=2 意味著 1%的頻率變化會引起系統(tǒng)負(fù)荷 2%的變化。 （ 2）其作用：當(dāng)電力系統(tǒng)頻率發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)中所有的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速即發(fā)生變化，如轉(zhuǎn)速 的變化超出發(fā)電機(jī)組規(guī)定的不靈敏去，該發(fā)電機(jī)的調(diào)速器就會動(dòng)作，改變其原動(dòng)機(jī)的閥門位置，調(diào)整原動(dòng)機(jī)的功率，以求改善原動(dòng)機(jī)功率或負(fù)荷功率的不平衡狀況，即當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，發(fā)電機(jī)的蒸汽閥門或進(jìn)水閥門的開度就會增大，增加原動(dòng)機(jī)的功率；當(dāng)系統(tǒng)頻率上升時(shí)，發(fā)電機(jī)的蒸汽閥門或進(jìn)水閥門的開度就減少，減少原動(dòng)機(jī)的功率。發(fā)電機(jī)調(diào)速器的這種特性稱為機(jī)組的調(diào)差特性，它用調(diào)差率 R 來表示： ]/)[( RO NNNR ?? （ 22） 式中： ON 表示無載靜態(tài)轉(zhuǎn)速（主閥在無載位置） N 表示滿載靜態(tài)轉(zhuǎn)速（主閥全開） RN 表示額定轉(zhuǎn)速 本科生課程設(shè)計(jì) （論文） 4 調(diào)差率 R 的實(shí)際含義是，如 R5%，則系統(tǒng)頻率變化 5%，將引起主閥位置變化 100%。 （ 3）特點(diǎn)：第一，響應(yīng)速度快，一般在在 10s；第二，作用時(shí)間短暫，一般在 到 2 分鐘不等；第三，一次調(diào)節(jié)是有差調(diào)節(jié)，所有機(jī)組的調(diào)整只與一個(gè)變量有關(guān)，機(jī)組之間互相影響小，但無法實(shí)現(xiàn)無差調(diào)整。 電力系統(tǒng)的二次調(diào)節(jié)：由于發(fā)電機(jī)組一次調(diào) 節(jié)實(shí)行的是頻率有差調(diào)節(jié)，因此，早期的頻率二次調(diào)節(jié)，是通過控制調(diào)速系統(tǒng)的同步電機(jī)，改變發(fā)電機(jī)組的調(diào)差特性曲線的位置，實(shí)現(xiàn)頻率的無差調(diào)整。但未實(shí)現(xiàn)對火力發(fā)電機(jī)組的燃燒系統(tǒng)的控制，為使原動(dòng)機(jī)的功率與負(fù)荷功率保持平衡，需要依靠人工調(diào)整原動(dòng)機(jī)功率的基準(zhǔn)值，達(dá)到改變原動(dòng)機(jī)功率的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，火力發(fā)電機(jī)組普遍采用了協(xié)調(diào)的控制系統(tǒng)，由自動(dòng)控制來 代替人工進(jìn)行此類操作。在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)中，各控制區(qū)則采用集中的計(jì)算機(jī)控制。這就是電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)節(jié)，即自動(dòng)發(fā)電控制（ AGC）。 （ 1）其作用：第一，響應(yīng)時(shí)間較慢，能 有效地調(diào)整分鐘級及更長周期的負(fù)荷波動(dòng)；第二，實(shí)現(xiàn)頻率的無差調(diào)整。 （ 2）特點(diǎn)：第一，采用的調(diào)整方式對系統(tǒng)頻率是無差的；第二，響應(yīng)比較慢，一般需要 1~2 分鐘；第三，對機(jī)組管理往往是比例分配，是發(fā)電機(jī)組偏離經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。 綜上所述保證輸電系統(tǒng)的頻率對于單個(gè)用戶和發(fā)電廠都有重要的意義。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全需要頻率的一次調(diào)整和二次調(diào)整。一次調(diào)整靠調(diào)速器完成。二次調(diào)整由系統(tǒng)中的調(diào)頻機(jī)組實(shí)現(xiàn)，通過調(diào)頻器控制。既可為有差調(diào)節(jié)，也可以做到無差調(diào)節(jié)。選擇的調(diào)頻廠有主調(diào)頻廠和輔助調(diào)頻廠之分并且滿足：第一，具有足夠的容量。第二，具 有較快的調(diào)整速度。第三，調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性好。 對于具有多個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)和發(fā)電機(jī)組的實(shí)際電力系統(tǒng)，則 AGC 將變?yōu)榘S多并聯(lián)發(fā)電機(jī)組控制回路的形式，如圖 所示。其內(nèi)部控制回路和外部控制回路的基本結(jié)構(gòu)并未改變。 G G G3 為發(fā)電機(jī)組； AGC 稱為區(qū)域內(nèi)控制誤差，用來根據(jù)系統(tǒng)頻率偏差以及輸電線路功率偏差來確定控制信號；負(fù)荷分配器根據(jù)輸入的控制信號大小并且根據(jù)等微增率準(zhǔn)則或其他原則來控制各