第12講頻率及有功自動調節（3）肖仕武Office:J5B309Tel:80794899主要內容一、調頻方法主導發電機法同步時間法聯合自動調頻方法負荷分配/信息傳遞方式二、聯合電力系統調頻恒定頻率控制FFC（FlatFrequencyControl）恒定交換功率控制FTC（FlatTie-lineControl）頻率聯絡線功率偏差控制TBC（Tie-lineloadfrequencyBiasControl）電力系統的經濟調度和自動調頻2023/5/272第四節電力系統自動調頻現代電力系統調頻的主要任務——維持系統頻率在給定水平，考慮機組負荷的經濟分配和保持電鐘的準確性帶基本負荷發電廠——經濟性較好的高參數火電廠、熱電廠、核電廠調峰廠——經濟性較差的機組調頻廠——承擔計劃負荷與實際負荷的差值部分在電網容量較大時，由多個電廠共同完成調頻任務2023/5/273一、調頻方法控制調頻器的信號有比例、積分、微分三種形式1、比例調節：按頻率偏移的大小，控制調頻器按比例地增、減機組功率。這種方法只能減小但不能消除系統頻率偏移。2、積分調節：按頻率偏移對時間的積分控制調頻器，這種方法可以實現無差調節，但是在負荷變動的最初階段因控制信號不大而延緩了調節過程。3、微分調節：按頻率偏移對時間的微分控制調頻器，在負荷變動的最初階段增減調節較快，但是隨著頻率偏差趨于穩定時，調節量也就趨于零，在穩態時它不起作用。綜合比例、積分、微分信號作為調頻器的控制信號改變功率設定值2023/5/2741、主導發電機法1、在調頻電廠中有一臺主導機組上裝設無差調節器，調節準則是：2、在其他機組上裝設有功功率調整器，使這些機組的功率隨主導機組的功率按比例變化，協助主導發電機調頻工作，調節準則是：協助調頻機組的調節功率主導發電機的調節功率比例系數2023/5/2751、主導發電機法負荷變動系統頻率改變主導發電機組調節系統動作協助調頻機組調整功率系統頻率隨之改變頻率恢復到額定值調節結束否是存在的問題—調節緩慢，適應于中小電力系統2023/5/2762、同步時間法——思想(無靜差調節)同步時間法（積差調差）就是按頻率偏差的積分值來進行調節，因為頻率偏差的積分反映了在一定時間段內同步時間對標準時間的偏差。調節方程為：2023/5/2772、同步時間法——物理解釋2023/5/2782、同步時間法——系統描述拉普拉斯變換2023/5/2792、同步時間法——特性一對其進行分析，考察其極點考察第一種情況頻率偏移動態過程具有阻尼振蕩的形式2023/5/27102、同步時間法——特性一考察第二種情況頻率偏移動態過程具有阻尼的臨界振蕩形式考察第三種情況頻率偏移動態過程具有非振蕩的衰減形式2023/5/27112、同步時間法——動態響應以上三種情況表明，系統控制調節總是穩定的。一般地不希望出現振蕩形式，總是調節系統使整個調節過程處于非振蕩衰減的情況。拉普拉斯反變換在頻率偏差變化過程的初始階段積分控制來不及起作用。在頻率偏差變化過程經過一段時間后實現了無差調節結論：積分方法調節緩慢，不能保證頻率的瞬時偏差在規定的范圍內。2023/5/27122、同步時間法——改進積分方法調節緩慢，不能保證頻率的瞬時偏差在規定的范圍內。改進方法:將頻率f的瞬時偏差和頻率偏差積分相結合,構成頻率積差調節方法.調節結束時為零比例系數機組承擔的功率調節量機組調節功率分配系數功率頻率換算系數2023/5/27132、同步時間法——實現問題調節結束調節過程調節結束后，計劃外負荷按比例在調頻機組間分配。計劃外負荷越大，則頻率累積誤差也越大對于以上調整過程，頻率偏差的測量就至關重要。對于一臺機組，頻率偏差的測量誤差可以通過負反饋來校正對于多臺機組參與調頻時，采用分散自主方式，就要求對頻率偏差的測量盡可能一致，否則就會出現調節不一致的現象。2023/5/27142、同步時間法——實現方案對于多臺機組參與調頻時的頻率偏差問題的解決辦法1、在每個調頻機組上都裝設一套高穩定性的晶體振蕩的標準頻率發生器，或者是GPS2、采用集中調頻的方法——采用一套高精度頻率發生器集中產生積差信號，確定各調頻機組的調節量，用遠動通道送給各調頻機組。2023/5/27153、聯合自動調頻方法電力系統自動調頻的任務1、維持系統頻率為額定值2、經濟功率分配3、系統潮流分布符合經濟安全原則主導發電機組法同步時間法聯合自動調頻法在電網調度的SCADA系統的基礎上，在調度中心的監控計算機中配置AGC（自動發電控制）功能軟件實現方法2023/5/27163、聯合自動調頻方法12AGC所完成的任務1、維持系統頻率為額定值2、控制地區電網間聯絡線的交換功率與計劃值相等，使有功功率就地平衡。3、在安全運行的前提下，在所管轄的范圍內，機組間負荷實現經濟分配。使發電機負荷符合設定功率根據遙測信息計算并發送出發電機負荷設定值2023/5/2717聯合自動調頻方法——負荷分配負荷分配是根據測得的發電機功率與頻率偏差信號，按一定的關系將負荷分配給發電機組。調節結束時頻率偏差為零。分配給各機組的負荷由分配系數決定。12023/5/2718聯合自動調頻方法——信息傳遞方式信息傳遞方式1、由遠動通道直接發給調頻機組2、利用電力系統計算機專用的廣域網（光纖網），調度中心計算機與調頻廠監控計算機之間通過計算機網絡交換信息。22023/5/2719二、聯合電力系統調頻聯合電力系統的調頻方法有三種1、恒定頻率控制FFC（FlatFrequencyControl）—按照頻率偏差進行調節，在頻率偏差為零時調節結束。對聯絡線不加以控制適用于電廠間聯系緊密的小型系統2、恒定交換功率控制FTC（FlatTie-lineControl）—按照控制調頻機組保持交換功率恒定進行調節。對系統頻率不加以控制只適用于兩個系統間按照協議交換功率的情況。2023/5/2720頻率聯絡線功率偏差控制（TBC）3、頻率聯絡線功率偏差控制TBC（Tie-lineloadfrequencyBiasControl）—既按照頻率偏差又按照聯絡線交換功率進行調節，維持各地區電力系統負荷波動的就地平衡。適用于大型電力系統或聯合電力系統（常用方法）定義本區域調節作用信號為區域控制誤差ACE控制功率調整結果在穩態情況下滿足2023/5/2721TBC——AbigpictureTBC:依賴于本地的少量信息(頻率和聯絡線)，獲得本地的負荷缺額。進而進行頻率調節.有無其他方式獲得本地負荷缺額???調頻核心:供應負荷缺額如何獲得本地負荷缺額???2023/5/2722頻率聯絡線功率偏差控制(TBC＋有差)考察A系統采用TBC，B系統采用有差調節的情況考慮穩態情況A系統采用TBC，B系統采用有差調節2023/5/2723頻率聯絡線功率偏差控制(TBC＋有差)A系統采用TBC整個系統頻率和線路功率變化只與B系統負荷增量有關。A系統實現了有功功率的就地平衡。A、B系統中B系統無TBC，整個聯合系統對B系統負荷波動仍然如只有一次有差調頻似的。2023/5/2724第五節電力系統的經濟調度和自動調頻在保證頻率質量和系統安全運行的前提下，如何使電力系統運行具有良好的經濟性，這就是電力系統經濟調度控制EDC（EconomicDispatchControl）的任務。EDC被稱為三次調頻。設有n臺機組，每臺機組承擔的負荷為，對應的燃料消耗為。現在要使發電機組總的輸出在滿足負荷的條件下，總的燃料消耗為最小，采用的調節方法為：2023/5/2725發電廠間負荷經濟分配設有n臺機組，每臺機組承擔的負荷為，對應的燃料消耗為。發電廠間線路功率損耗現在要使發電機組總的輸出在滿足負荷的條件下，總的燃料消耗為最小，采用的調節方法為：線損修正系數線損微增率B-matrixloss-formula2023/5/2726發電廠內機組功率控制廠站內遠動裝置RTU與機組功率控制器相互配合，完成AGC監控功能所需要的遙測、遙信、遙調等實時信息的采集、發送和接收任務。調度所計算機執行AGC功能發送給調頻廠指令有兩種方式1、直接下達給各調頻機組2023/5/2727