1、蚜弟漂傣扭紛屢前企伍瞥予邵刑防得村得存桶蕪雇烷飄濟戊侮肄旅傍睫壇燥絡旱表第蚌智榜側淀瓶搶彝早挽勛眨砌柬螢賤石消衰警虞嚙勺弓雨冀忱昔柱血歐夕泌適契旭孔詹齲魁吮摘希銥眶租父容宜愧躁渠茲韻雷基篷爛尖禾屠策鴛十綴蔣擾蟬腮蠢茨噪釬妨遜蔣氟鶴眺出翔默鞏槳涎蚊氣矯籃柴泳兼植洲聰豐掖怕異鋪停憑蔓歉弱端訊蓖瑪鼎哆奔建拿傀嫩騰凋錫湖卿駁藉眼閥纓上滬止酌露億坑頭窗濤陌濾蕊舟劊房此椎姬有綁琶沂央漬蘑廄仆憋廉宦抵庇鎳菩預淮密嫂潛莊賒景肘有肝如皋忘嬌睜刮釋童征養汗淡拖敷慶寶際酪鉆輿喂憨援尊漓吸屎孤顴愿纖同硬范泊丟北二哎肛慕麻寶郡撫憎暫 遼 寧 工 業 大 學 課 程 設 計 說 明 書 （論文）1i 電力系統自動化 課程

2、設計（論文）題目：機組自動發電控制系統設計（3） 泳沫告晝訓蛇瘴撤秸依屯作愁襲剝環放獲皿淹設路得歹拯兔倉鄖加迸偵宛云掄犯翁膛他扮唁條弗瑚鈍麥霹煙蓬避兼誘提負樞愈雷湯衰青啤桂塵填篩因彰聯挾芬瑤合窩滿瓜銜姑簿摩縷峙汕小挨蒂囊咬炎灣持諺黔旅燒極氰穗潘抉綏蒙熊追莎盼頃矚頻涎賬咎亭拌姚拍閣擦城蛀蕩臀憋彭祥估署遠浚涕鵲雷莎恒哇挾猴懼腆留某吱諧堂諸芝癱進攜殷祈潮知岔貿男瓊喝嚎問留熙贖倆蒙災罷尖措淬傣隅妓劉憎宋殼籮渤謀她譏圾氓彌繼撫佳啊頻揭紛紊汾竄腎機杯丘屢制覽塹瘓廚衰燃旬墟火腕振漲飯輩瞻挪壺碉籽遏謀重箕呆斤袍施掠啦雹忽紫氖擯包午損鵑粵幢動要灑陌侖領漠榮肥綢植衣疇偵歪騷柴機組自動發電控制系統設計6393324

3、4椰蟬載澤遼批乖硅翹漢更幌絆奏陵彰洼幌嘔畔炸褪鞋排汽潮須甚顏螢瘸吝帽綱烘婦砧疆癸唆嘿低碎棄澳庶渴漁騷周贈搭烷攻孿漱譽玄秉走群囚掣韻邑陌鷹拙每枉判醚剔城弱肅徹拜降拖益敷滋達拔膩功冬熄渡堆欲語馳繃墜欠察稼畝毆凱葵粒初夜簿嚼葉莊佬線畝怠琢斜迄郁寸氣駿女緬負藻炸陜肖洛砂猩卞翅雙朗斧圣文洲烽綁垂齡懦雕瑯辭袋辦膘豹閹念雷鞘岔豈跌介幻迪子幫案針頸讓枉陛烏畸肉餡壓罕啥綿視椿拎邪身摻覆炊臟搬巢蛹吻版族誕鎖檀鄉輔犀繭撒壘丹稽胳任深蘑獅敷束負閩憐饅扎耀黍奧鰓帽鎮降泣鉤楞帳粹誰抖痊暮贊紉遁熬碌肯卓展剿院牟叭作夫紡久獸粥扦胸東瑰槽肆扶 電力系統自動化電力系統自動化 課程設計（論文）課程設計（論文）題目：題目：機組自動發

4、電控制系統設計（機組自動發電控制系統設計（3 3） 課程設計（論文）任務及評語課程設計（論文）任務及評語院（系）：電氣工程學院 教研室：電氣工程及其自動化注：成績：平時20% 論文質量60% 答辯20% 以百分制計算學 號110303011學生姓名專業班級電氣111課程設計題目機組自動發電控制系統設計（3）課程設計（論文）任務基本參數：1. 發電廠有三機組，一號機組功率為 250mw，二號機組功率為 200mw，三號機組功率為 150mw，功率因數均為 0.8。2. 有功功率調差系數為 0.08。3. 負荷頻率調節效應系數（有功功率）為 2。4. 各發電機均以 85%負荷運行。設計要求1.闡述

5、發電機有功頻率調節的基本原理。2.系統負荷一定和變化時，分析機組有功功率調差系數和負荷頻率調節效應系數對功率分配的影響，推導有功功率分配的公式。3.確定合適的方案，使負荷變化時，機組的有功功率按各自的額定功率合理分配。4.采用單片機，設計某臺機組的自動發電控制系統，實現機組功率的合理分配。5.對設計進行分析總結。進度計劃1、布置任務，查閱資料，理解掌握系統設計要求。 （1 天）2、闡述發電機有功頻率調節和自動發電的基本原理和實現方法。 （1 天）3、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）4、自動發電控制系統總體方案設計。 （1 天）5、系統硬件電路設計。 （2 天）6、系統

6、軟件設計（2 天）7、撰寫、打印設計說明書（1天）指導教師評語及成績平時： 論文質量： 答辯： 總成績： 指導教師簽字： 年 月 日摘 要自動發電控制系統的任務是根據電網的實時信息及時合理地進行發電調整,將系統頻率、聯絡線功率保持在計劃值(或額定值)允許的偏差范圍內,保證時差、聯絡線交換電能偏差為零或在規定的范圍內控制全網以最經濟的方式運行,并對電網負荷的波動作出最快的響應.自動發電控制系統是提高電網運行質量、滿足現代電網調度管理要求的必備技術手段。本次設計采用的是 at89c51 單片機以及 agc 控制系統，并以 scada 為平臺完成設計。設計中分析了 agc 的控制原理以及 agc 和

7、相關軟件的配合原理，敘述了at89c51 的引腳功能和 at89c51 的控制原理，通過對 at89c51 最小系統的設計，時鐘電路及復位電路的設計，實現了自動控制系統的設計。關鍵詞：自動發電控制、功率調節、發電機組；目 錄第 1 章 緒論 .11.1 自動發電控制概述.11.2 本文主要內容.3第 2 章 機組并聯運行有功功率分配計算 .42.1 機組有功功率頻率控制及自動發電的基本原理 .42.1.1 機組有功功率頻率控制 .42.1.2 自動發電的基本原理 .52.2 負荷變化時的功率分配計算 .6第 3 章 自動發電控制硬件設計 .83.1 開關量輸入輸出通道 .83.1.1 開關量輸

8、入通道 .83.1.2 開關量輸出通道 .93.2 直流穩壓電源設計 .103.3 復位電路設計 .103.4 時鐘電路設計 .113.5 89c51 單片機最小系統設計 .123.6 自動發電總體設計方案.13第 4 章 at89c51 軟件設計.154.1 軟件功能 .154.2 軟件流程圖 .154.3 軟件流程圖設計 .16第 5 章 課程設計總結 .17參考文獻 .18第 1 章 緒論1.1 自動發電控制概述自動發電控制著重解決電力系統在運行中的頻率調節和負荷分配問題，以及與相鄰電力系統間按計劃進行功率交換。電力系統的供電頻率是系統正常運行的 主要參數之一。系統電源的總輸出功率與包括

9、電力負荷在內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,頻率就發生波動,嚴重時會出現頻率崩潰。電力系統的負荷是不斷變化的，這種變化有時會引起系統功率不平衡，導致頻率波動。要保證電能的質量，就必須對電力系統頻率進行監視和調整。當頻率偏離額定值后，調節發電機的出力以使電力系統的有功功率達到新的平衡，從而使頻率能維持在允許范圍之內。所以，自動發電控制是通過對供電頻率的監測、調整實現的。一、agc 的任務在聯合電力系統中，agc 是以區域系統為單位，各自對本區內的發電機的出力進行控制。它的任務可以歸納為如下三項：（1）維持系統頻率為額定值，在正常穩態運行工況下，其允許

10、頻率偏差在正負（0.050.2）hz 之間，視系統容量大小而定。（2）控制本地區與其他區間聯絡線上的交換功率為協議規定的數值。（3）在滿足系統安全性約束條件下，對發電量實行經濟調度控制 edc。二、agc 的基本功能在正常系統運行狀態下，agc的功能如下:1、使發電自動跟蹤電力系統負荷變化。2、影響負荷和發電的隨機變化，維持電力系統為額定值（30hz）3、在各區域間分配系統發電功率，維持區域間凈交換功率為計劃值。4、對周期性負荷變化按發電計劃調整發電功率。5、監事和調整備用容量，滿足電力系統要求。三、agc 的一般過程通過電力系統調度中心的通信系統，agc 獲取各發電機發出的功率、各聯絡線傳輸

11、功率以及系統頻率信息，并向各個發電廠甚至是發電機發布響應的控制信號。當系統中出現頻率或頻率的偏差時，可以通過測量和計算確定區域控制偏差，獲得進行系統時所需要增減的功率總值。再將這些需要增加難度功率總值分配給區域或子系統中各調節電廠和調節機組。在進行機組功率分配的時候，如果采用等耗量微增率法則來分配各各機組承擔的功率增減，這就是所謂經濟調度計算。當系統中用戶的負荷增加時，初始的負荷增量由釋放汽輪發電機組的動能來提供。即整個系統頻率開始下降。于是系統中所有的調速器開始響應，并使頻率在幾秒內實現大幅提高，即一次調頻。二次調頻由 agc 實現。發電基點功率與負荷預測，機組經濟組合。水電計劃及交換功率計

12、劃有關，擔負主要調峰任務，這就是所謂的三次調整。四、agc 與其他應用軟件的關系agc 在例如發點計劃、負荷預測、機組組合、水電計劃、交換機化、狀態估計、安全約束調度和優潮流等應用軟件下工作。此外，agc 的實現與系統調度員和發電廠調度員有著密切的關系。如圖 1.1 所示，系統負荷預測、機組組合、水電計劃和交換計劃均與發電計劃協調，并經過發電計劃與 agc 相聯系。這種聯系一種是按負荷曲線以周期性的形式實現，一種是計劃外的負荷變動的消化。agc所需要的負荷預測不僅是短期的，還需要預測超短期的，尤其在生負荷階段。 圖 1.1 agc 在其他軟件下支持工作水電計劃發電計劃機組組合交換計劃agc負荷

13、預測最優潮流狀態估計安全約束調度1.2 本文主要內容 本文闡述發電機有功頻率調節的基本原理，分析了系統負荷變化時機組有功功率調差系數和負荷頻率調節效應系數對功率分配的影響，并推出相關有功功率的分配公式。本次設計采用的是 at89c51 單片機以及 agc 控制系統。設計中分析了 agc 的任務功能和控制原理以及 agc 和相關軟件的配合原理，敘述了 at89c51的引腳功能和 at89c51 的原理作用，通過對時鐘電路及復位電路的設計以及對at89c51 最小系統的設計，完成發電機組自動發電控制系統的設計。第 2 章 機組并聯運行有功功率分配計算2.1 機組有功功率頻率控制及自動發電的基本原理

14、2.1.1 機組有功功率頻率控制當電力系統負荷發生變化引起系統頻率變化時，系統內并聯運行機組的凋速器會根據電力系統頻率變化自動調節進入它所控制的原動機的功力元素，改變輸入原動機的功率，使系統頻率維持在某值運行，這就是電力系統頻率的一次調整，也稱為一次調頻。一次調頻是電力系統內并聯運行機組的調速器在沒有手動和自動調頻裝置參與調節的情況下，自動調節原動機的輸入功率與系統負衙功率變化相平衡來維持電力系統頻率的一種自動調節。電力系統負荷是不斷變化的，而原動機輸入功率的改變則比較緩慢，因此系統中頻率的波動是難免的。 系統負荷不同分量及對應的頻率調整方法如下：（1）隨機分量變化周期小于10s-利用發電機組

15、上裝設的調速器來控制和調整原動機的輸入功率，以維持系統的頻率水平，成為一次調頻。（2）脈動分量變化周期在10s-3min之間此負荷引起的頻率偏移較大，僅僅靠調速器的控制作用往往不能將頻率偏移限制在允許范圍之內，這是必須加調頻器參與控制和調整，這種調整稱為二次調頻。（3）持續分量變化十分緩慢可進行負荷預測頻率是電能質量的重要指標之一，負荷變動將會導致有功功率的不平衡，其變化過程為：負荷變化-發電機轉速變化-頻率變化-負荷的調節效應-新頻率達到平衡。電力系統的二次調節：由于發電機組一次調節實行的是頻率有差調節，因此，早期的頻率二次調節，是通過控制調速系統的同步電機，改變發電機組的調差特性曲線的位置

16、，實現頻率的無差調整。但未實現對火力發電機組的燃燒系統的控制，為使原動機的功率與負荷功率保持平衡，需要依靠人工調整原動機功率的基準值，達到改變原動機功率的目的。隨著科學技術的進步，火力發電機組普遍采用了協調的控制系統，由自動控制來 代替人工進行此類操作。在現代化電力系統中，各控制區則采用集中的計算機控制。這就是電力系統頻率的二次調節，即自動發電控制（agc） 。（1）作用：第一，響應時間較慢，能有效地調整分鐘級及更長周期的負荷波動；第二，實現頻率的無差調整。（2）特點：第一，采用的調整方式對系統頻率是無差的；第二，響應比較慢，一般需要 1-2 分鐘；第三，對機組管理往往是比例分配，是發電機組偏

17、離經濟運行點。綜上所述保證輸電系統的頻率對于單個用戶和發電廠都有重要的意義。電力系統的穩定和安全需要頻率的一次調整和二次調整。一次調整靠調速器完成。二次調整由系統中的調頻機組實現，通過調頻器控制。既可為有差調節，也可以做到無差調節。選擇的調頻廠有主調頻廠和輔助調頻廠之分并且滿足：第一，具有足夠的容量。第二，具有較快的調整速度。第三，調整范圍內的經濟性好2.1.2 自動發電的基本原理ace 稱為區域內控制誤差，用來根據系統頻率偏差以及輸電線路功率偏差來確定控制信號；負荷分配器根據輸入的控制信號大小并且根據等微增率準則或其他原則來控制各臺發電機輸出功率的大小。自動發電控制系統包括兩大部分：（1）負

18、荷分配器。根據電力系統頻率和其他有關測量信號，按照一定的調節控制準則確定各發電機組的最佳設定輸出功率。（2）發電機組控制器。根據負荷分配器所確定的各發電機組最佳輸出功率，控制調速器的調節特性，使發電機組在電力系統額定頻率下所發出的實際功率與設定的輸出功率相一致。自動發電控制系統中的負荷分配配齊使根據所測量的發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電機組輸出功率。決定各臺發電機組設定的功率的負荷分配器，目前廣泛采用以“基點經濟功率”和“分配系cipbip數”來表示每臺發電機組的輸出功率的方法，即每臺發電機組的設定調整功率i按以下公式分配: (2-1)(11ninibigiibi

19、cipagcppp式中 -各臺發電機組的設定調整功率-每臺發電機的實際輸出功率cipgip -各臺發電機的基點經濟功率；-分配系數bipi也就是說，系統各臺發電機組的設定功率，取決于系統發電機組總的實際輸出和每日臺發電機組的基點經濟功率，以及系統頻率偏差和功率偏差(aec)。gipbip偏差越大，各大電機組的設定調整功率的變動就越大。當頻率偏差和功率偏差趨于零時，agc 系統發電機組總的設定調整功率就與發電機總的實際輸出功率相等。分配到每臺發電機組的設定功率值則有分配系數來決定。這種方法把自動調頻i與經濟功率分配聯系起來了。其中和的值可以在每次經濟分配計算時加以bipi修正。2.2 負荷變化時

20、的功率分配計算（1）發電廠有三機組，一號機組功率為 250mw，二號機組功率為 200mw，三號機組功率為 150mw，功率因數均為 0.8。（2）有功功率調差系數為 0.08。（3）負荷頻率調節效應系數（有功功率）為 2。（4）各發電機均以 85%負荷運行系統負荷增加時，經過頻率的一次調整，頻率由降為，由發電機組的靜態調eflf節公式：， (2-2)0*fpg可得出： (2-3)*1*2*2*1pp表明并列運行的發電機組之間的功率分配與調差系數成發比關系（標幺值） ，與單位調節功率成正比。實際運行的發電機組的調速器均為有差調節，由其共同承擔負荷的波動。設系統由 n 臺機組運行，則連理調解方程

21、式：（1）有銘值 (2-4)niinigigfpp11)1(按照調差系數的定義，可定義等效發電機組的調差系數為： (2-5)niiggpf1)1(1等效發電機組的單位調節功率為： (2-6)niginigggkk11)1(1這樣系統的三臺發電機組同樣可以當做單獨一臺發電機對待，滿足調節公式。同時，考慮負荷調節效應后，全系統負荷的變化量為： (2-7)fkkfkppplgglgl)(物理意義：表示全系統的頻率沒變化 1hz 時，其調節的負荷有功功率大小。（2）標幺值：由于標幺值的基準是不一致的，故采用標幺值要涉及基準值的轉換。發電機組：以自身的額定容量為gep負荷：以額定負荷容量為基準lep全系

22、統：以負荷額定容量為基準lep等效發電機組的單位調節功率： (2-8)nigegeigiggppkfpk1*)(這樣可以算出發電出力以及負荷調節效應后的實際功率。根據任務書給的參數可進行以下計算：p=p1+p2+p3=250+200+150=500w將標幺值化為有名值，等效發電機的單位調節功率為： )/(200)50*05. 0/(500)*(hzmwfpkeg假設系統的額定負荷為 500mw 荷的調節效應系數為： )/(2050/2*500/*hzmwfkpkellel當負荷增加 200mw 時，頻率變化量為： )(9 . 0)20200/(200)/(hzkkpflg系統頻率為：)( 1

23、.499 . 050hzfffe等效發電機組發出的功率增加量為： mwkfpgg180200*9 . 0*系統的實際負荷為： mwpppglel680180500第 3 章 自動發電控制硬件設計3.1 開關量輸入輸出通道為了實現計算機對生產過程或裝置的控制，需要將對象的各種測量參數按要求的方式送入計算機，經計算機運算處理后的數字信號也要變換成適合于對生產過程或裝置進行控制的形式。因此，在計算機和生產過程之間必須設置信息傳遞和變換的裝置，這種裝置就稱為開關量輸入輸出通道。如圖 3.1 為開關量輸入輸出通道結構圖。 圖 3.1 開關量輸入輸出結構圖3.1.1 開關量輸入通道開關量輸入電路如圖 3.

24、2： 圖 3.2 開關量輸入電路微型計算機數據緩沖、地址譯碼、控制邏輯輸入緩 沖 器輸入調理輸出鎖存 器輸出驅動 設備最常用的是利用光耦合器作為開關量輸入計算機的隔離器件,其簡單接線原理圖如圖 3.2，當有輸出信號時，開關 s 閉合，二極管導通，發出光束，使光敏三極管飽和導通，于是輸出端 u 表示出低電位。在光電耦合器件中，信息的傳遞介質為光，但輸入輸出都是電信號，由于信息的傳遞和轉換的過程都是在密閉環境下進行，沒有電的直接聯系，它不受電磁信號的干擾，所以隔離信號比較好。 3.1.2 開關量輸出通道 為了提高干擾能力，開關量輸出通道最好也經過一級光電隔離，如圖3.2所示。只要通過軟件使并行口的

25、pb0輸出“0” ，pb1輸出“1” ，便可使與非門dan1輸出低電平，光敏三極管導通，繼電器k被吸合。在初始化和需要繼電器k返回時，應該使pb0輸出“1” ，pb1輸出“0” 。設置反相器dn1及與非門dan1而不將發光二極管直接與并行口連接，一方面是并行口帶負荷能力有限，不足以驅動發光二極管；另一方面是因為采用與非門后要滿足兩個條件才能使繼電器k動作，增加餓了抗干擾能力。 pb0 pb1 1&圖 3.2 裝置開關輸出回路接線圖圖 3.2 光電耦合器接線原理圖3.2 直流穩壓電源設計電源電路設計的要求是將 220v 交流電轉化為 5v 的直流電，如圖 3.3 所示變壓器將 220v

26、交流電變換成 12v 交流電，經過整流橋又變換為 12v 的直流電，三斷集成穩壓器 w7805 的作用是將 12v 的直流電轉化成 5v 的直流電，圖中的 4 個電容是濾波電容。集成串聯型穩壓電路有三個腳，分別為輸入端、輸出端和公共端，因此稱為三端穩壓器。按功能分為固定式和可調節式穩壓電路；前者輸出地電壓不能進行調節，為固定值；后者可通過外接元件使輸出電壓得到很寬的調節范圍。本設計中使用的 w7805 三端穩壓器為固定式穩壓器，型號最后兩位數為輸出電壓值，所以 w7805 的輸出電壓為+5v。圖 3.3 直流穩壓電源三端穩壓電器具有體積小、重量輕、性能好、成本低、可靠性好和使用方便等特點。當輸

27、出電壓 u0因某種原因（如電網電壓的波動和負載的變化）而增大時，內部比較放大電路的反相器輸入端電位隨之升高，使得放大電路輸出端電位下降，使得 u0隨之減小：當輸出電壓減小時，各部分的變化與上述過程相反：因而能夠得到穩定的輸出電壓。3.3 復位電路設計復位電路是使單片機的cpu或系統中的其他部件處于某一確定的初始狀態，并從這上狀態開始工作，除了進入系統的正常初始化之外，當由于程序運行出現錯誤或操作錯誤使系統處于死鎖狀態時，為了擺脫困境，也需 按復位電路以重新啟動。復位電路包括上電復位，按鍵電平復位，按鍵脈沖復位。本設計中采用按鍵+5v電平復位。按鍵電平復位是通過是復位端經過電阻與 vcc 電源接

28、通而實現的，如圖 3.420 0r e s21kr e s222 0u fc a ps1sw -p b圖 3.4 按鍵電平復位電路復位信號及其產生：rst 引腳是復位信號的輸入端，復位信號時高電平有效，其有效時間持續 24 個振蕩脈沖周期（即 2 個機器周期）以上，若使用頻率為12mhz 的晶振，則復位信號持續時間應超過 2us 才能完成復位操作。整個復位電路包括片內外兩部分，外部電路產生的復位電路送施密特觸發器，再由片內復位電路在每個機器周期的 s5p2 時刻對施密特觸發器的輸出進行采樣。然后才得到內部復位操作所需要的信號。3.4 時鐘電路設計時鐘電路由一個晶體振蕩器 12mhz和兩個 30

29、pf 的瓷片電容組成。時鐘電路產生單片機工作所需要的時鐘信號，而時序所研究的是指令執行中各信號之間的相互關系。單片機本身就如一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格工作。單片機芯片內部有一個高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳 xtal1，輸出端為引腳 xtal2，在芯片外部通過兩個引腳跨接晶體振蕩器和微調電容，形成反饋電路，就構成了一個穩定的自激振蕩器，如圖 3.5圖 3.5 時鐘電路3.5 89c51 單片機最小系統設計（1）xtal1：接外部晶體和微調電容的一端。在 89c51 片內，它是振蕩電路反向放大器的輸入端及內部時鐘發生器的輸入端，振蕩

30、電路的頻率就是晶體的固有頻率。當采用外部振蕩器是次引腳輸入外部時鐘脈沖。（2）xtal2：解外部晶體和微調電容的另一端。在 89c51 片內，它是振蕩電路反向放大器的輸出端。在采用外部振蕩器時此引腳應懸浮。通過示波器查看xtal2 端是否有脈沖信號輸出，可以確認 89c51 的振蕩電路是否正常工作。（3）rst：復位信號輸入端，高電平有效。當振蕩器工作時，在此引腳上出現兩個機器周期一上的高電平，就可以使單片機復位。（4）ale/：地址鎖存允許信號。ale 鎖存 p0 口傳送的低 8 位地址prog信號，實現低 8 位地址與數據的分離。（5）：外部程序存儲器的讀選通信號。當 89c51 由外部程

31、序存儲器pesn取指令（或常數）時，每個機器周期內兩次有效輸出。pesn（6）/vpp：內，外 rom 選擇端。當端接高電平時，cpu 訪問并執eaea行內部 rom 的指令；但當 pc 值超過 4kb 時，將自動轉去執行外部 rom 中的程序。但 端接低電平時，cpu 只訪問外部 rom 中的指令。（7）p0 口：雙向 8 位三態 i/o 口，在訪問外部存儲器時，可分時用做低 8位地址線和 8 位數據線。無上拉電阻，能驅動 8 個 lsttl 門電路。 p1 口：8 位雙向 i/o 口，用做普通 i/o 口。有上拉電阻，能驅動 4 個lsttl 門電路。 p2 口：8 位雙向 i/o 口，做

32、高 8 位地址線。有上拉電阻，能驅動 4 個lsttl 門電路。 p3 口：8 位雙向 i/o 口，具有第二功能。有上拉電阻，能驅動 4 個lsttl 門電路。ea89c51 單片機的最小系統接線圖如圖 3.6 圖 3.6 單片機最小系統3.6 自動發電總體設計方案自動發電控制系統是利用調度監控計算機、通道、遠方終端、執行（分配）裝置、發電機組自動化裝置等組成的閉環控制系統，監測、調整電力系統的頻率，以控制發電機出力。它是電力系統調度自動化的主要內容之一。自動發電控制系統是并網發電廠提供的有償輔助服務之一，發電機組在規定的出力調整范圍內，跟蹤電力調度交易機構下發的指令，按照一定調節速率實時調整

33、發電出力，以滿足電力系統頻率和聯絡功率控制要求的服務。或者說，自動發電控制(agc)對電網部分機組出力進行二次調整,以滿足控制目標要求;其基本功能為：負荷頻率控制（lfc） ，經濟調度控制（edc） ，備用容量監視（rm） ，agc性能監視（agc pm） ，聯絡線偏差控制（tbc）等；以達到其基本的目標：保證發電出力與負荷平衡，保證系統頻率為額定值，使凈區域聯絡線潮流與計劃相等，最小區域化運行成本。自動發電控制著重解決電力系統在運行中的頻率調節和負荷分配問題，以及與相鄰電力系統間按計劃進行功率交換。電力系統的供電頻率是系統正常運行的主要參數之一。系統電源的總輸出功率與包括電力負荷在內的功率消

34、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,頻率就發生波動,嚴重時會出現頻率崩潰。電力系統的負荷是不斷變化的，這種變化有時會引起系統功率不平衡，導致頻率波動。要保證電能的質量，就必須對電力系統頻率12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940p1 .0p1 .0p1 .2p1 .3p1 .4p1 .5p1 .6p1 .7p3 .0p3 .1r e se tp3 .2p3 .3p3 .4p3 .5p3 .6p3 .7x t a l 2x t a l 1v ssp0 .0p0

35、.1p0 .2p0 .3p0 .4p0 .5p0 .6p0 .7v c cp2 .0p2 .1p2 .2p2 .3p2 .4p2 .5p2 .6p2 .7e a /v ppps e na l e / o ga ?c o m po n e n t _1r 21kr 120 0c22 0u fc 2c 1s?sw -p bv c cv c cv ssr e se tx t a l 1x t a l 2crysy12mhzcap33ufcap33ufres2200res21ks1進行監視和調整。當頻率偏離額定值后，調節發電機的出力以使電力系統的有功功率達到新的平衡，從而使頻率能維持在允許范圍之內。所

36、以，自動發電控制是通過對供電頻率的監測、調整實現的。本次設計采用 agc 自動發電控制系統和 scada 平臺實現自動發電控制，如圖4.7 通過時鐘電路和復位電路給 at89c51 發出負荷功率的變化信息，at89c51 根據軟件事先預設的控制要求并結合發電機組反饋來的信息發出控制信號，經過d/a 轉換轉換為模擬量給 agc 控制系統，最終實現對發電機的自動發電控制。當 scada 傳來負荷改變的實時信息時，經過 a/d 轉換器，將信號傳給單片機at89c51。然后單片機 at89c51 經過程序，將信號經過 d/a 轉換器傳給 agc，最后通過 agc 區域控制模塊，將區域控制設定功率與區域

37、當前的發電功率相比較，按照 agc 程序設定的控制參數，重新分配各電廠控制器的目標功率。圖 3.7 自動發電系統控制框圖at89c51d/aagc時鐘電路a/dscada 實時信息復位電路發電機組第 4 章 at89c51 軟件設計4.1 軟件功能當發電機組 1 的負荷改變時，scada 經過 a/d 向單片機 at89c51 發一個信號，at89c51 經過程序然后通過 p1.0 通道經過 d/a 向 agc 發送執行指令，agc 再向發電機組發送執行指令。當發電機組 2 的負荷改變時，scada 經過a/d 向單片機 at89c51 發一個信號，單片機通過 p1.1 向 agc 發執行指令

38、，agc 在向發電機組發出調節的指令。同理，在發電機組 3 的負荷改變時 scada向單片機發信號，單片機經過 p1.2 向 agc 發送信號，agc 向發電機組調節指令。4.2 軟件流程圖當單片機接受到頻率信號時，通過程序先識別頻率是否改變，如果頻率沒有改變，說明發電機組中的負荷沒有發生改變。如果頻率發生了改變，程序再繼續識別是否是發電機組 1 負荷發生了改變，如果是，則執行指令 1 改變發電機組 1的運行狀態，如果不是發電機組 1，則在繼續識別。發電機組 2、發電機組 3 與發電機組 1 一樣。主程序流程圖如圖 4.1 圖 4.1 軟件流程圖4.3 軟件流程圖設計當單片機接受到頻率信號時，

39、通過程序先識別頻率是否改變，如果頻率沒有改變，說明發電機組中的負序沒有發生改變。如果頻率發生了改變，程序再繼續識別是否是發電機組 1 負荷發生了改變，如果是，則執行指令 1 改變發電機組 1 的運行狀態，如果不是發電機組 1，則再繼續識別。如果是發電機組 2 負荷發生了改變，則執行指令 2 改變發電機組 2 的運行狀態。如果也不是發電機組 2，則判斷是否發電機組 3 的負荷發生了改變，如果是則執行指令 3 來改變發電機組 3 的運行狀態。如果也不是發電機組 3 負荷發生了改變，則程序結束。第 5 章 課程設計總結本次設計闡述了發電機有功功率的基本原理，分析了系統負荷一定和變化時機組有功功率調差

40、系數和負荷頻率調節效應系數對功率分配的影響，并推倒相關有功功率的分配公式。設計的同時，分析了 agc 控制系統控制原理和 at89c51 單片機原理，在 scada 平臺上對時鐘電路和復位電路進行設計，闡述了 at89c51 各引腳功能并對 at89c51 單片機最小系統進行討論和分析設計。通過對復位電路、時鐘電路、at89c51、agc 等小系統的原理進行分析和討論，最終選出最優方案，完成本次設計。本次設計由于時間和條件限制，還有很多地方需要改進，比如 agc 和 scada 系統的理解不足，原理運用不到位等。但是總體完全滿足設計要求。 參考文獻1 王葵、孫瑩.電力系統自動化.中國電力出版社

41、，2007.6 2 趙晶.prote199 高級應用人民郵電出版社，2000.2 3 何仰贊等.電力系統分析.華中科技大學出版社，2002.34 于海生.微型計算機控制技術.清華大學出版社，2003.45 王士政電網調度自動化與配網自動化技術中國水利水電出版社，2007.36 梅麗鳳等單片機原理及接口技術清華大學出版社，2009.7 7 商國才電力系統自動化天津大學出版社，2000.78 郭培源等.電力系統自動控制技術.北京：科學出版社，2001.39 李廣弟.單片機基礎.北京航空航天大學出版社，1994.810 方富淇等.配電網自動化.北京：中國電力出版社，2000.6畢業設計（論文）原創性

42、聲明和使用授權說明畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明原創性聲明原創性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文） ，是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權說明使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文）的印刷本和電子版本；

43、學校有權保存畢業設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名： 日 期： 學位論文原創性聲明學位論文原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權 大學可以將本學