【正文】 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 課程設(shè)計(jì)題目 機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（ 1） 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 基本參數(shù)： 1. 發(fā)電廠有三機(jī)組，一號(hào)機(jī)組功率為 50MW，二號(hào)機(jī)組功率為 100MW，三號(hào)機(jī)組功率為 70MW，功率因數(shù)均為 。 2. 有功功率調(diào)差系數(shù)為 。 4. 各發(fā)電機(jī)均以 80%負(fù)荷運(yùn)行。 2. 系統(tǒng)負(fù)荷一定和變化時(shí)，分析機(jī)組有功功率調(diào)差系數(shù)和負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)對(duì)功率分配的影響 ，推導(dǎo)有功功率分配的公式。 4. 采用單片機(jī)，設(shè)計(jì)某臺(tái)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。 進(jìn)度計(jì)劃 布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 （ 1天） 推導(dǎo)有功功率分配的公式 ， 確定機(jī)組有功功率分配方案 （ 2天） 自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 。（ 2天） 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) （ 2天） 撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō) 明書(shū)（ 1天） 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī) 平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 本科生課程設(shè)計(jì) （論文） 摘 要 自動(dòng)發(fā)電控制（ AGC）就是通過(guò)監(jiān)視電廠出力和負(fù)荷系統(tǒng)之間的差異，來(lái)控制調(diào)頻機(jī)組的出力，以滿足不斷變化 的用戶(hù)電力需要，達(dá)到電能的發(fā)供平衡，并且使整個(gè)系統(tǒng)處于經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。最后 AGC 向發(fā)電機(jī)組發(fā)送改變運(yùn)行狀態(tài)指令?；蛘哒f(shuō) ,自動(dòng)發(fā)電控制 (AGC)對(duì)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 。 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(wèn)題，以及與相鄰電力系統(tǒng)間按計(jì)劃進(jìn)行功率交換。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(huì)出現(xiàn)頻率崩潰。要保證電能的質(zhì)量，就必須對(duì)電力系統(tǒng)頻率進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整。 所以，自動(dòng)發(fā)電控制是通過(guò)對(duì)供電頻率的監(jiān)測(cè)、調(diào)整實(shí)現(xiàn)的。各區(qū)域電力系統(tǒng)按預(yù)定計(jì)劃進(jìn)行功率交換。 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(zhuān)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(zhuān)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(guò)幾年時(shí)間的努力才能完成。 電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制實(shí)施規(guī)劃是開(kāi)展自動(dòng)發(fā)電控制工作的綱領(lǐng)性文件，通過(guò)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(duì)這項(xiàng)工作的開(kāi)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)。 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(wèn)題，以及與相鄰電力系統(tǒng)間按計(jì)劃進(jìn)行功率交換。首先對(duì)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。 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(hù)的用電質(zhì)量，同時(shí)對(duì)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。在這里著重分析前兩種調(diào)整的原理和方法。 （ 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(chǔ)在系統(tǒng)負(fù)荷的電磁場(chǎng)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(huì)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(huì)增加。 D=2 意味著 1%的頻率變化會(huì)引起系統(tǒng)負(fù)荷 2%的變化。發(fā)電機(jī)調(diào)速器的這種特性稱(chēng)為機(jī)組的調(diào)差特性，它用調(diào)差率 R 來(lái)表示： ]/)[( RO NNNR ?? （ 22） 式中： ON 表示無(wú)載靜態(tài)轉(zhuǎn)速（主閥在無(wú)載位置） N 表示滿載靜態(tài)轉(zhuǎn)速（主閥全開(kāi)） 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%。 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(guò)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(wú)差調(diào)整。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(lái) 代替人工進(jìn)行此類(lèi)操作。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）。 （ 2）特點(diǎn)：第一，采用的調(diào)整方式對(duì)系統(tǒng)頻率是無(wú)差的；第二，響應(yīng)比較慢，一般需要 1~2 分鐘；第三，對(duì)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)。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。二次調(diào)整由系統(tǒng)中的調(diào)頻機(jī)組實(shí)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)頻器控制。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。第三，調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性好。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。 自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)包括兩大部分： （ 1）負(fù)荷分配器。 （ 2）發(fā)電機(jī)組控制器。 圖 具有多臺(tái)發(fā)電機(jī)的 AGC系統(tǒng) 自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)中的負(fù)荷分配配齊使根據(jù)所測(cè)量的發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出功率和頻率偏差等信號(hào)按照一定的準(zhǔn)則分配各臺(tái)發(fā)電機(jī)組輸出功率。 也就是說(shuō)，系統(tǒng)各臺(tái)發(fā)電機(jī)組的設(shè)定功率，取決于系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組總的實(shí)際輸出 GiP和每日臺(tái)發(fā)電機(jī)組的基點(diǎn)經(jīng)濟(jì)功率 biP ，以及系統(tǒng)頻率偏差和功率偏差 (AEC)。當(dāng)頻率偏差和功率偏差趨于零時(shí) ， AGC 系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組總的設(shè)定調(diào)整功率就與發(fā)電機(jī)總的實(shí)際輸出功率相等。這種方法把自動(dòng)調(diào)頻N1(S) N2(S) N3(S) 電 力 系 統(tǒng) 負(fù)荷分配器 區(qū)域控制誤差 ACE K(S) G1 G2 G3 △ P △ f PG3 PG1 PG2 PC3 PC2 PC1 + + + 本科生課程設(shè)計(jì) （論文） 6 與經(jīng)濟(jì)功率分配聯(lián)系起來(lái)了。 單臺(tái)機(jī)組有功控制的基本方法 最簡(jiǎn)單的 AGC 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 所示，它是具有一臺(tái)發(fā)電機(jī)組和聯(lián)絡(luò)的AGC 系統(tǒng)。 圖 單臺(tái)發(fā)電機(jī)組的 AGC系統(tǒng) 負(fù)荷變化時(shí)的功率分配計(jì)算 課程設(shè)計(jì)基本參考設(shè)計(jì)參數(shù)如下 ： （ 1） 發(fā)電廠有三機(jī)組，一號(hào)