浅谈AGC扩展系统在电网系统中的应用

摘要：随着经济的飞速发展和人民生活的需要，长距离、重负荷、高压和超高压输电线路在电网中的比重近年来大大增加。对于复杂的电力网络，高频保护、纵联距离保护已经很难满足当前电力输电网的发展需求。近年来电网线路系统的迅速发展，各种类型故障等优点在电力系统电压等级的输电线路中，作为线路的主保护被广泛应用。为了满足电网的AGC新模式要求，并且提高电网的调节性能，提出了AGC协调优化自动控制。

关键词：AGC扩展系统电网应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00

由于调度中心计算机能量管理系统(EMS)的采用，发电厂和变电站微机远动装置的完善和远动通道可靠性的提高，使自动发电控制AGC成为可能。早在60年代，发达国家开始尝试用计算机实现自动发电控制，目前发达国家电网都将AGC作为EMS系统的一个基本功能加以普遍应用，并积累了丰富的运行经验。

1、电网的AGC运行工作困难和问题

(1)由于发电计划是运方部门在Novell微机系统上制定，调度员须手工逐台、逐点输入到EMS的AGC应用中，随着投运的AGC机组的增加，每台机组96点的发电计划输入及修改的工作量越来越大；另一方面，由于电网EMS系统的AGC软件的人机界面还是基于字符界面的半图形系统，操作与修改很不方便，特别是计划偏离实际负荷较大需不断对AGC计划进行修正时，往往还不如退出AGC直接发令方便，这些问题严重地制约着AGC的有效投运。

(2)由于电网具有负荷升降速率快、纯火电机组出力调整慢、冲击负荷容量大等一系列特点，要使AGC达到较高的调节效果，必须要有一定精度的超短期负荷预报来指导AGC进行出力的调节。通过对上海电网AGC工作实践和国内一些电网AGC经验的总结和分析，认为上海电网AGC未能取得满意的调节效果的一个重要原因，是AGC功能没有配置超短期负荷预报和计划校正功能，并且没能很好使调度员参与调节。

“AGC扩展系统”是针对目前调度所EMS系统和微机局域网系统的配置情况和运行管理模式而提出的，目的是为AGC配置超短期负荷预报和计划校正功能，为调度员的参与提供一个友好的人机界面，完善EMS系统中AGC功能，结合市调RMIS系统的研究和开发，充分利用微机局域网系统的灵活性和开放性，以弥补现有系统的不足，克服AGC工作中的问题。该系统自1997年12月正式投用以来，有效地保证电网AGC功能及机组投运率，提高了AGC的调节效果。

2、电网AGC新模式

电网联络线间交换功率偏差（ACE）的调节是由AGC来实现的。AGC机组控制模式可分为自动调节模式与人工设点模式。自动调节模式又包括若干子模式：(1)AGC的BLO方式，ACE处于死区时，由基点功率和ACE积分分量起调节作用（只有在ACE过零时，才令ACE积分值为零）。(2)AGC的BLR方式，ACE处于正常调节区内，不考虑ACE的方向，直接将功率指令下发给发电机组。属于电网频率的二次调节。(3)AGC的BLE方式，ACE处于辅助调节区时，只允许改变功率增量与ACE方向相反的发电机组功率。(4)AGC的BLA方式，ACE处于紧急调节区时，所有ACE机组均向有利于ACE减少的方向来改变发电机组的功率。

3、AGC控制技术的改进

为了适应CPS考核办法，在AGC控制程序中，应作相应的调整以满足CPS标准的需要。具体体现在：

(1)在区域控制模块，引入实时CPS性能控制和长期性能指标自动矫正环节；(2)当区域发生扰动后的10分钟时段内，ACE能回到零或扰动前的值；(3)在ACE的控制调节中，引入动态AGC控制区概念，根据不同的CPS实时控制指标，使ACE进入三个控制区（TIGHT、NORMAL、RELAXED）；(4)ACE的控制区加一定的控制裕度0.8-0.9，在控制CACE计算中，增加1分钟移动平均值和10分钟时段累计CPS1/CPS2平均值的判别条件，以确保AGC对机组的控制命令，有利于控制区的考核指标要求；(5)ACE的死区可控制的调整；区域控制偏差ACE的数据库原来的4个域 ：ACE死区、正常调节区、辅助调节区、紧急调节区。可以调整为：

ACE正常调节死区、ACE辅助调节死区。当ACE处于不同的调节区域时，可适当考虑调节增益Kr和辅助增益Ke，来增加ACE的值，调整机组发电功率，满足ACE控制目标的需要。在CPS1的控制中，引入实时CF 控制和长期CPS1性能矫正控制模块，其控制结构可设计如下图。

4、协调层控制方案优化应用

在一般的机组负荷中心控制方式中，电网AGC指令经过高限与低限的选择，成为最终的负荷目标值，经过负荷速率限制之后，变为机组的LDC指令，这个LDC指令是整个协调控制系统的中心决策指令，通过LDC控制电网主控与器械主控，进而对各个底层子控制系统进行指挥。

该系统将调度员从每天输入大量AGC基点功率计划和手动修改计划中解放出来；同时由于实现了超短期负荷预报、经济分配软件和AGC系统的闭环控制，因而大大减少了发令次数，有效减小了调度员的工作强度。

5、结语

“AGC扩展系统”的开发和应用加快了电网AGC的实用化进程，并最终实现真正有效的AGC的闭环控制，为电网的安全、稳定、经济运行创造了更加有利的条件。

参考文献

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