【正文】 學 號 學生姓名 專業(yè)班級 課程設(shè)計題目 機組自動發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計（ 1） 課程設(shè)計（論文）任務(wù) 基本參數(shù)： 1. 發(fā)電廠有三機組，一號機組功率為 50MW，二號機組功率為 100MW，三號機組功率為 70MW，功率因數(shù)均為 。 2. 有功功率調(diào)差系數(shù)為 。 4. 各發(fā)電機均以 80%負荷運行。 2. 系統(tǒng)負荷一定和變化時，分析機組有功功率調(diào)差系數(shù)和負荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)對功率分配的影響 ，推導有功功率分配的公式。 4. 采用單片機，設(shè)計某臺機組的自動發(fā)電控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機組功率的合理分配。 進度計劃 布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握系統(tǒng)設(shè)計要求。 （ 1天） 推導有功功率分配的公式 ， 確定機組有功功率分配方案 （ 2天） 自動發(fā)電控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計 。（ 2天） 系統(tǒng)軟件設(shè)計 （ 2天） 撰寫、打印設(shè)計說 明書（ 1天） 指導教師評語及成績 平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導教師簽字： 年 月 日 本科生課程設(shè)計 （論文） 摘 要 自動發(fā)電控制（ AGC）就是通過監(jiān)視電廠出力和負荷系統(tǒng)之間的差異，來控制調(diào)頻機組的出力，以滿足不斷變化 的用戶電力需要，達到電能的發(fā)供平衡，并且使整個系統(tǒng)處于經(jīng)濟的運行狀態(tài)。最后 AGC 向發(fā)電機組發(fā)送改變運行狀態(tài)指令?；蛘哒f ,自動發(fā)電控制 (AGC)對電網(wǎng)部分機組出力進行二次調(diào)整 ,以滿足控制目標要求 。 自動發(fā)電控制著重解決電力系 統(tǒng)在運行中的頻率調(diào)節(jié)和負荷分配問題，以及與相鄰電力系統(tǒng)間按計劃進行功率交換。系統(tǒng)電源的總輸出功率與包括電力負荷在內(nèi)的功率消耗相平衡時，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 ,頻率就發(fā)生波動 ,嚴重時會出現(xiàn)頻率崩潰。要保證電能的質(zhì)量，就必須對電力系統(tǒng)頻率進行監(jiān)視和調(diào)整。 所以，自動發(fā)電控制是通過對供電頻率的監(jiān)測、調(diào)整實現(xiàn)的。各區(qū)域電力系統(tǒng)按預定計劃進行功率交換。 本文主要內(nèi)容 電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制的實施是一項復雜的系統(tǒng)工程，在一個大型電力系統(tǒng)中，自動發(fā)電控制的實施涉及到幾十個、乃至上百個單位的協(xié)作；在專業(yè)技術(shù)的跨度上，則涉及調(diào)度、運行方式、通信、自動化、熱工、汽機、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，自動發(fā)電控制 的實施從起步到比較完 本科生課程設(shè)計 （論文） 2 善，也要經(jīng)過幾年時間的努力才能完成。 電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制實施規(guī)劃是開展自動發(fā)電控制工作的綱領(lǐng)性文件，通過制定規(guī)劃和實施規(guī)劃，有助于在互聯(lián)電力系統(tǒng)中對這項工作的開展統(tǒng)一思想、統(tǒng)一政策、統(tǒng)一步調(diào)，經(jīng)濟、高效地實現(xiàn)預定目標。 自動發(fā)電控制著重解決電力系統(tǒng)在運行中的頻率調(diào)節(jié)和負荷分配問題，以及與相鄰電力系統(tǒng)間按計劃進行功率交換。首先對機組的有功功率頻率特性進行系統(tǒng)研究，闡述自動發(fā)電控制的基本原理、功能與實現(xiàn)方法。 本科生課程設(shè)計 （論文） 3 第 2章 機組并聯(lián)運行有功功率分配計算 機組有功功率頻率控制及自動發(fā)電的基本原理 頻率是衡量電能質(zhì)量的重要指標，頻率質(zhì)量的下降不僅影響用戶的用電質(zhì)量，同時對電力系統(tǒng)本身影響也很大，嚴重時可造成系 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：當電力系統(tǒng)中原動機功率或負荷功率發(fā)生變化時，必然引起電力系統(tǒng)頻率的變化，此時，存儲在系統(tǒng)負荷的電磁場和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量（如電動機、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，即當系統(tǒng)頻率下降時，系統(tǒng)負荷減少；當系統(tǒng)頻率上升時，系統(tǒng)負荷會增加。 D=2 意味著 1%的頻率變化會引起系統(tǒng)負荷 2%的變化。發(fā)電機調(diào)速器的這種特性稱為機組的調(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 （論文） 4 調(diào)差率 R 的實際含義是，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)電機組一次調(diào) 節(jié)實行的是頻率有差調(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，改變發(fā)電機組的調(diào)差特性曲線的位置，實現(xiàn)頻率的無差調(diào)整。隨著科學技術(shù)的進步，火力發(fā)電機組普遍采用了協(xié)調(diào)的控制系統(tǒng)，由自動控制來 代替人工進行此類操作。這就是電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)節(jié)，即自動發(fā)電控制（ AGC）。 （ 2）特點：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，對機組管理往往是比例分配，是發(fā)電機組偏離經(jīng)濟運行點。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)頻機組實現(xiàn)，通過調(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。 自動發(fā)電控制系統(tǒng)包括兩大部分： （ 1）負荷分配器。 （ 2）發(fā)電機組控制器。 圖 具有多臺發(fā)電機的 AGC系統(tǒng) 自動發(fā)電控制系統(tǒng)中的負荷分配配齊使根據(jù)所測量的發(fā)電機實際輸出功率和頻率偏差等信號按照一定的準則分配各臺發(fā)電機組輸出功率。 也就是說，系統(tǒng)各臺發(fā)電機組的設(shè)定功率，取決于系統(tǒng)發(fā)電機組總的實際輸出 GiP和每日臺發(fā)電機組的基點經(jīng)濟功率 biP ，以及系統(tǒng)頻率偏差和功率偏差 (AEC)。當頻率偏差和功率偏差趨于零時 ， AGC 系統(tǒng)發(fā)電機組總的設(shè)定調(diào)整功率就與發(fā)電機總的實際輸出功率相等。這種方法把自動調(diào)頻N1(S) N2(S) N3(S) 電 力 系 統(tǒng) 負荷分配器 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 （論文） 6 與經(jīng)濟功率分配聯(lián)系起來了。 單臺機組有功控制的基本方法 最簡單的 AGC 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 所示，它是具有一臺發(fā)電機組和聯(lián)絡(luò)的AGC 系統(tǒng)。 圖 單臺發(fā)電機組的 AGC系統(tǒng) 負荷變化時的功率分配計算 課程設(shè)計基本參考設(shè)計參數(shù)如下 ： （ 1） 發(fā)電廠有三機組，一號