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一次调频及AGC讲课


一次调频及自动发电控制系统(AGC)
一,一次调频 1,一次调频技术指标 , 2,山东电网对一次调频的要求 , 二,AGC 1,自动发电控制系统概要 ,自动发电控制系统概要 2,联合电力系统的负荷频率控制 , 3,华北山东联络线运行考核释疑 , 4,AGC投运状况分析 , 投运状况分析 特高压联络线投产后, 三,特高压联络线投产后,对ACE的影响 的影响 1,AGC调整

策略的变化 , 调整策略的变化 2,ACE考核的变化 , 考核的变化

负荷频率控制
一次调整:由发电机调速器执行, 一次调整:由发电机调速器执行,对短周期负荷变化 进行调整. 进行调整. 二次调整:对周期较长的负荷变化进行的调整, 二次调整:对周期较长的负荷变化进行的调整,分为 手动调频和自动调整, 手动调频和自动调整,目前主要由自动发电控制 (AGC)完成 ) 三次调整:使有功功率负荷按最优分配( 三次调整:使有功功率负荷按最优分配(经济负荷分 配)

一次调频
当电力系统频率偏离目标频率时, 当电力系统频率偏离目标频率时,发电机组通 过调速系统的自动反应, 过调速系统的自动反应,调整有功出力减少频 率偏差,是维护电网稳定的重要手段. 率偏差,是维护电网稳定的重要手段. 一次调整有偏 一次调整有偏差. 并网发电机基本辅助服务的一种

一次调频的主要技术指标
速度变动率δ: 速度变动率 :δ=(nmax-nmin) /n0×100% nmax,nmin机组空负荷,满负荷对应的速度,n0 机组空负荷,满负荷对应的速度, 为机组额定转速, 为机组额定转速,r/min 调频死区 调频负荷范围

调频死区,调频负荷范围图例 (300MW机组)

实际功率——最大调频负荷曲线(300MW)

一次调频的典型实现方式
根据《华北电网发电机组一次调频运行管理规定》 根据《华北电网发电机组一次调频运行管理规定》 2006.9颁发),火力发电机组应采取DEH+CCS的一次调 颁发),火力发电机组应采取DEH+CCS (2006.9颁发),火力发电机组应采取DEH+CCS的一次调 频实现方式. 频实现方式. 其中: 其中: DEH侧—是执行级,是有差,开环调节,保证快速性 是执行级, DEH侧 是执行级 是有差,开环调节,
将频差(转差) 将频差(转差)信号转换为综合阀位指令增量叠加到原综合阀位指令 处

CCS侧 是校正级 是无差,闭环调节, 是校正级, CCS侧—是校正级,是无差,闭环调节,保证持续性和精度
根据设计的速度变动率指标进行功率校正

DEH一次调频控制逻辑图

一次调频动作图例

频率

负荷 大机转速

调阀

一次调频的特点
一次调频的本质是利用锅炉的蓄热, 一次调频的本质是利用锅炉的蓄热,通过汽轮机调节汽门 的快速释放来实现的.因此受机组特性的影响较明显. 的快速释放来实现的.因此受机组特性的影响较明显. 供热机组, 供热机组,直流供热机组在实现调频的同时还要满足供热 的需求,有效的锅炉中间蓄热不能全部转化为调频负荷, 的需求,有效的锅炉中间蓄热不能全部转化为调频负荷,因此 有明显的一次调频上的先天不足. 有明显的一次调频上的先天不足. 而循环流化床锅炉由于中间蓄热量很大, 而循环流化床锅炉由于中间蓄热量很大,因此决定了其调 频裕量较大.只要设计合理,其一次调频性能较容易满足要求. 频裕量较大.只要设计合理,其一次调频性能较容易满足要求.

山东电网一次调频规定(1)
所有并网发电机组必须具备并投入一次调频 功能, 功能, 火电机组速度变动率一般为4%~ , 火电机组速度变动率一般为 ~5%,水电 机组一般不大于3% 机组一般不大于 机组一次调频功能死区不大于± 机组一次调频功能死区不大于±2 转/分钟 分钟 (±0.033Hz) ) 一次调频功能响应滞后时间,应小于3秒 一次调频功能响应滞后时间,应小于 秒. 一次调频功能稳定时间,应小于1分钟 一次调频功能稳定时间,应小于 分钟

山东电网一次调频规定(2)
机组一次调频功能负荷限制幅度 额定容量200MW及以下的火电机组,不小于额定 及以下的火电机组, 额定容量 及以下的火电机组 容量的± 容量的±10%; ; 额定容量220~350MW的火电机组,不小于额定 的火电机组, 额定容量 ~ 的火电机组 容量的±8%; 容量的±8%; 额定容量350MW以上的火电机组,不小于额定容 以上的火电机组, 额定容量 以上的火电机组 量的± ; 量的±6%; 循环硫化床机组,不小于额定容量的± 循环硫化床机组,不小于额定容量的±4% 负荷调整幅度应在15 15秒内达到理论计算的一次调频 负荷调整幅度应在15秒内达到理论计算的一次调频 最大负荷调整幅度的90% 最大负荷调整幅度的90%

目前存在问题
1,参数及投切压板没有完全固定化 2,参数不符合规定

AGC定义
电力系统频率和有功功率自动控制系统称为自 动发电控制( 动发电控制(AGC为Automation Generator 为 Control 缩写 .通常指的是电网调度中心直 缩写) 接通过机组DCS控制系统实现自动增, DCS控制系统实现自动增 接通过机组DCS控制系统实现自动增,减机组 目标负荷指令的功能. 目标负荷指令的功能.是目前机组的一种基本 功能. 功能. 二次调频 二次调频

AGC的控制目标 的控制目标
自动发电控制AGC在实现高质量电能的前提下 自动发电控制 AGC在实现高质量电能的前提下, AGC 在实现高质量电能的前提下, 以满足电力供需实时平衡为目的, 以满足电力供需实时平衡为目的 , 其根本任务 是实现下列目标: 是实现下列目标: 维持电网频率在允许误差范围之内. 1)维持电网频率在允许误差范围之内. 2)控制互联电网净交换功率按计划值运行. 控制互联电网净交换功率按计划值运行. 3)控制互联电网交换电能量在计划限值之内 . 在满足电网安全约束条件, 4)在满足电网安全约束条件,电网频率和对外净 交换功率计划的前提下, 交换功率计划的前提下 , 协调参与遥调的发电 机组) 的出力按最优经济分配原则运行, 厂 ( 机组 ) 的出力按最优经济分配原则运行 , 使电网获得最大的效益. 使电网获得最大的效益.

AGC控制原理示意图

AGC主控软件流程图
AGC主 AGC 主 控 软 件 流 概 况 :
频率量测 区 域 ACE 期望频率 联络线交 换功率 联络线交换 功率计划 时差 电能差 实时网络分析 负荷预测 机 组 状 态 /基 值 模 机组实 时功率 式 机组命 令形成 区域控制模式 机组计划 经济调度 机组基 点功率 机组期 望发电 ACE滤 波 处理 比例P 积分I 微分D 处理

暂时发电 增量



据 采 集 与 监 控 SCADA

AGC是建立在以计算机为核心的数据采集与监控系统SCADA AGC是建立在以计算机为核心的数据采集与监控系统SCADA, 是建立在以计算机为核心的数据采集与监控系统SCADA, 发电机组协调控制系统以及高可靠信息传输系统基础之上 的电力生产过程的远程闭环控制系统.涉及到调度中心计 的电力生产过程的远程闭环控制系统. RTU, 算 机 系 统 , 通 道 , RTU, 电 厂 控 制 器 PLC (Plant Controller),调功装置和电力系统等. ,调功装置和电力系统等.

AGC控制过程 AGC控制过程

其它电力系统 信息 通道 调度中 心AGC SCADA RTU
. . .

CCS PLC
. . . . . .

RTU PLC CCS

AGC程序设计中存在的不足
没有考虑火电机组辅机启停时对机组的影响( 没有考虑火电机组辅机启停时对机组的影响(如火电 机组起停磨,风机等) 机组起停磨,风机等)

山东AGC机组的常用的几种运行模式
经济调度 当前出力 计划曲线 可调容量比例

AGC与机组协调控制方式 与机组协调控制方式
以汽机跟随为基础的协调控制 以锅炉跟随为基础的协调控制 综合协调控制

机组制粉系统对AGC的影响
中间贮仓系统 直吹式制粉系统:钢球磨煤机,中速磨

山东电网AGC调度管理 调度管理 山东电网
已 运 行 1 2 5 MW 及 以 上 容 量 的 机 组 原 则 上 应 具 备 AGC 功 能 , 200MW及以上容量的机组必须具备AGC功能.新投产100MW及以 MW及以上容量的机组必须具备AGC功能 100MW 200MW及以上容量的机组必须具备AGC功能.新投产100MW及以 上容量的机组必须具备AGC功能. AGC功能 140条 上容量的机组必须具备AGC功能.(第140条) 具备AGC功能的机组必须满足<<山东电网自动发电控制技术 具备AGC功能的机组必须满足<<山东电网自动发电控制技术 AGC功能的机组必须满足<< 要求>> 141条 要求>> (第141条) 新投产或技改后的机组,在正式移交试生产前, 新投产或技改后的机组,在正式移交试生产前,必须进行 AGC相关试验 AGC相关试验 省调和发电厂均应按文件中核定的AGC AGC技术参数在各自系统 省调和发电厂均应按文件中核定的 AGC 技术参数在各自系统 中设定,运行中不得单方面修改机组的AGC技术参数. AGC技术参数 中设定,运行中不得单方面修改机组的AGC技术参数. 发电厂应尽量提高AGC 机组自动化投入率, AGC机组自动化投入率 发电厂应尽量提高 AGC 机组自动化投入率 , 保证机组及时正 确响应省调控制命令, 确响应省调控制命令 , 严禁发电厂设置控制命令死区和调整 量等行为.

山东电网AGC运行管理(1) 运行管理(1) 山东电网 运行管理
机组的AGC 功能正常投停方式必须按省调的通知执行 机组的 AGC功能正常投停方式必须按省调的通知执行, 值班调 AGC 功能正常投停方式必须按省调的通知执行, 度员有权根据电网需要临时调整. 141条 度员有权根据电网需要临时调整. (第141条) 正常投入AGC 功能的机组, 当调度计划出力高于( 低于) AGC功能的机组 正常投入 AGC 功能的机组 , 当调度计划出力高于 ( 低于 ) 其 AGC 出力调整范围下限时,发电厂值长应自行投入(退出)AGC功能 功能, 出力调整范围下限时 , 发电厂值长应自行投入 ( 退出 ) AGC 功能 , 并汇报省调值班调度员.当机组的AGC 功能退出后, AGC功能退出后 并汇报省调值班调度员 . 当机组的 AGC 功能退出后 , 按预调度 计划出力曲线接带负荷. 计划出力曲线接带负荷. 发电厂因设备消缺,运行方式改变不能按规定投入AGC功能时, AGC功能时 发电厂因设备消缺,运行方式改变不能按规定投入AGC功能时, 由发电厂值长向值班调度员提出申请, 经同意后方可退出. 由发电厂值长向值班调度员提出申请 , 经同意后方可退出 . 142条 (第142条)

山东电网AGC运行管理(2) 运行管理(2) 山东电网 运行管理
机组AGC功能因故紧急退出后 机组AGC功能因故紧急退出后,发电厂值长应及时汇报省调 AGC功能因故紧急退出后, 值班调度员. 值班调度员. 机组因故不能按省调核定的AGC技术参数运行时, AGC技术参数运行时 机组因故不能按省调核定的AGC技术参数运行时,不得擅自 更改, 应及时汇报省调值班调度员, 更改 , 应及时汇报省调值班调度员 , 并按省调值班调度员 的指令临时修改参数或退出AGC功能. AGC功能 的指令临时修改参数或退出AGC功能. 发电厂运行人员要经常监视机组跟踪远方控制命令的情况, 发电厂运行人员要经常监视机组跟踪远方控制命令的情况, 发现问题及时处理. 发现问题及时处理. 发电厂运行人员如发现投入AGC AGC功能的机组长期接收不到更 发电厂运行人员如发现投入AGC功能的机组长期接收不到更 新命令时,应及时汇报省调值班调度员. 新命令时,应及时汇报省调值班调度员. 省调值班调度员,发电厂值长要负责做好AGC AGC运行统计记录 省调值班调度员,发电厂值长要负责做好AGC运行统计记录 工作. 工作.

AGC机组调节性能 (适用火电)(1) 机组调节性能
AGC机组出力调整范围 AGC机组出力调整范围 1,AGC机组出力调整的上限为机组的铭牌出力. AGC机组出力调整的上限为机组的铭牌出力. 机组出力调整的上限为机组的铭牌出力 AGC机组出力调整的下限应不高于额定出力的60% 机组出力调整的下限应不高于额定出力的60 2,AGC机组出力调整的下限应不高于额定出力的60%,并逐步 达到机组最低技术出力. 达到机组最低技术出力. 投入AGC控制的机组在出力调整范围内应是连续可调的. AGC控制的机组在出力调整范围内应是连续可调的 投入AGC控制的机组在出力调整范围内应是连续可调的. AGC机组负荷调节速率 AGC机组负荷调节速率 AGC机组负荷调节速率包括机组的升降负荷速率 机组负荷调节速率包括机组的升降负荷速率, 1,AGC机组负荷调节速率包括机组的升降负荷速率,两者应 保证相同. 保证相同. AGC机组负荷调节速率 MW/分钟 机组负荷调节速率( 分钟) 2,AGC机组负荷调节速率(MW/分钟)不小于机组额定出力的 争取达到机组额定出力的2 以上. 1.5%,争取达到机组额定出力的2%以上. 机组投入AGC控制时,负荷调节响应时间应小于30 AGC控制时 30秒 机组投入AGC控制时,负荷调节响应时间应小于30秒

AGC机组调节性能 (适用火电)(2) 机组调节性能
AGC机组动态调节误差
机组容量 1000MW 600MW 300MW 300MW以下 调节误差小于 5MW 4MW 3MW 2MW 最大误差小于 7MW 6MW 5MW 4MW

山东电网目前投入AGC的机组类型
纯火电机组投AGC(以 ( 纯火电机组投 300MW及以上机组为主) 及以上机组为主) 及以上机组为主 泰山电站机组暂未投 AGC 火电机组只适用带固定 负荷, 负荷,增减负荷受燃料 等系统的影响, 等系统的影响,负荷调 节率受到限制, 节率受到限制,不适用 频繁调整 抽水蓄能机组调整速率 调节范围大. 快,调节范围大.但抽 水时对电网影响较大

2005.3.1 山东电网并于华北电网, 结束了孤网运行的历史
联络线潮流控制零功率交换,主要起 到事故支援的作用

山东河北联络线接线图

联合电力系统的特点与控制原则:
在联合电力系统中, 随着系统总容量的扩大, 在联合电力系统中 随着系统总容量的扩大 瞬时频率偏差值将会减小, 瞬时频率偏差值将会减小 但区域间交换功 率的串动将会增大. 率的串动将会增大.区域间联络线的输送容 量一般不会建设得很大, 量一般不会建设得很大 因而容易引起联络 线过负荷.另一方面, 线过负荷.另一方面 联络线的交换功率一 般是由上一级调度机构确定的, 般是由上一级调度机构确定的 或者是由区 域间协商而定, 各区域按交易买卖电力. 域间协商而定 各区域按交易买卖电力. 在联合电力系统的控制中,各区域内部发生 在联合电力系统的控制中, 的负荷变化应当由该区域自行承当, 的负荷变化应当由该区域自行承当 仅在紧 急情况下由外部区域给予临时性支援. 急情况下由外部区域给予临时性支援.

联网与孤网运行异常频率处理的区别(1)
目前的山东电网调度规程规定(孤网运行) 目前的山东电网调度规程规定(孤网运行) 赫兹时, 第146条 当频率低于 条 当频率低于49.8赫兹时,省调值班调 赫兹时 度员应调出全部负荷备用容量, 度员应调出全部负荷备用容量,必要时按比 例下令地区限电,拉闸,或省调直接拉闸. 例下令地区限电,拉闸,或省调直接拉闸. 当频率低于49.8赫兹时,各发电厂值班员无 赫兹时, 当频率低于 赫兹时 须等待调度指令,立即自行增加出力, 须等待调度指令,立即自行增加出力,直到 频率恢复至49.9赫兹或发电机带满出力,联 赫兹或发电机带满出力, 频率恢复至 赫兹或发电机带满出力 络线满载为止. 络线满载为止.

联网与孤网运行异常频率处理的区别(2)
赫兹时, 第147条 当频率低于 条 当频率低于49.1赫兹时, 各发电厂 , 变电监控中心 赫兹时 各发电厂, 变电站) ( 变电站 ) 值班人员应主动迅速地将装有自动低频减负荷 装置应动而未动的线路拉闸; 装置应动而未动的线路拉闸; 当频率低于49.0赫兹时 , 各地调值班调度员应主动按 " 事故 赫兹时, 当频率低于 赫兹时 各地调值班调度员应主动按" 拉路序位"拉闸,使频率恢复到49.0赫兹以上; 赫兹以上; 拉路序位"拉闸,使频率恢复到 赫兹以上 当频率低于48.8赫兹时 , 发电厂按本厂 " 事故拉路序位 " 立 赫兹时, 当频率低于 赫兹时 发电厂按本厂"事故拉路序位" 即拉闸,使频率恢复到48.8赫兹以上, 然后汇报省 , 地调 赫兹以上, 即拉闸 , 使频率恢复到 赫兹以上 然后汇报省, 值班调度员. 值班调度员. 赫兹时, 第148条 当频率低于 条 当频率低于46.0赫兹时, 按所管辖调度机构批准的 赫兹时 保厂用电方案" " 保厂用电方案 " , 发电厂可自行解列一台或数台发电机 带本厂厂用电和地区部分负荷单独运行, 带本厂厂用电和地区部分负荷单独运行 , 同时将其它机组 自行从电网解列(如现场规程有明确规定 按现场规程执行). 如现场规程有明确规定, 自行从电网解列 如现场规程有明确规定,按现场规程执行 .

联网与孤网运行异常频率处理的区别(3)
华北调度规程规定 104条 华北电网与其它区域电网互联时, 第 104条 华北电网与其它区域电网互联时 ,当电网 频率超出50 50± Hz,网调,中调及负责ACE ACE调整的 频率超出50±0.1Hz,网调,中调及负责ACE调整的 电厂,应首先判断造成频率异常的责任, 电厂,应首先判断造成频率异常的责任,分别做如 下处理: 下处理: 由于华北电网的责任造成频率超出50 50± Hz, 由于华北电网的责任造成频率超出50±0.1Hz,网调 值班调度员及负责ACE ACE调整的电厂应迅速采取有效 值班调度员及负责 ACE 调整的电厂应迅速采取有效 措施,将电网频率控制在50 50± Hz以内 以内. 措施 , 将电网频率控制在 50± 0 .1 Hz以内 . 当电网 调整容量不足时, 调整容量不足时,网调值班调度员应迅速向国调汇 必要时可请求事故支援. 报,必要时可请求事故支援.

联网与孤网运行异常频率处理的区别(4)
105条 华北电网独立运行,当电网发生事故, 第105条 华北电网独立运行,当电网发生事故,频率超出 50± Hz,事故电网的中调值班调度员应立即向网调报告, 50±0.1Hz,事故电网的中调值班调度员应立即向网调报告, 同时迅速采取有效措施, 调整联络线潮流在规定范围内. 同时迅速采取有效措施 , 调整联络线潮流在规定范围内 . 网调值班调度员应采取措施,将频率恢复到50 50± Hz内 网调值班调度员应采取措施,将频率恢复到50±0.1Hz内. 若事故电网在发生事故后10 分钟内不能维持联络线潮流, 10分钟内不能维持联络线潮流 若事故电网在发生事故后 10 分钟内不能维持联络线潮流 , 则网调值班调度员应向事故中调下达联络线潮流控制警告 或事故拉路命令,限其在10 10分钟内将联络线控制在计划曲 或事故拉路命令 , 限其在 10 分钟内将联络线控制在计划曲 线以内. 线以内. 当频率低于49.80Hz时 49.80Hz 当频率低于49.80Hz时,网调值班调度员可对比计划曲线 多受或少送的中调下达事故拉路令.受令中调应在10 10分钟 多受或少送的中调下达事故拉路令.受令中调应在10分钟 内执行完毕.必要时,网调应采取紧急事故拉路措施,将 内执行完毕.必要时,网调应采取紧急事故拉路措施, 频率控制在合格范围内. 频率控制在合格范围内.

聊城站联络线自动装置
失步解列和失步快速解列I段定值为一次系统失 失步解列和失步快速解列 段定值为一次系统失 低压解列定值为80% , 秒 步,低压解列定值为 %UN,0.4秒,低频解 列定值为49.3Hz,0.2秒. 列定值为 , 秒

ACE的概念
ACE(Area Control Error)区域控制误差,其计算 ( )区域控制误差, 公式 ACE= * (f - f 0 ) + (P - P0 ) 其中: 其中: 区域频率偏差系数 (MW/0.1Hz) ) f 实测频率(Hz) 实测频率( ) f 0 额定频率(Hz) 额定频率( ) P 区域联络线实际潮流功率之和(MW) 区域联络线实际潮流功率之和( ) P0 区域计划净交换功率 (MW) )

联合电力系统的基本负荷频率控制模式
联合电力系统的基本负荷频率控制模式有如下三 种: (1)定频率控制 )定频率控制FFC (Flat frequency control) (2)定联络线交换功率控制 )定联络线交换功率控制FTC (Flat tie-line control) (3)联络线和频率偏差控制 )联络线和频率偏差控制TBC (Tie-line load frequency bias control)

(1)定频率控制
定频率控制FFC (Flat frequency control).只 定频率控制 . 检测频率偏差, 检测频率偏差,这种控制方式最终维持的是系统频 率恒定,即f=0,对联络线上的交换功率则不加 率恒定, , 控制.因此, 控制.因此,这种方式一般适合于独立系统或联合 系统的主系统. 系统的主系统. ACE = * ( f - f 0 ) 其中: 其中: 区域频率偏差系数 (MW/0.1Hz) ) f 实测频率(Hz) 实测频率( ) f 0 额定频率(Hz) 额定频率( )

(2) 恒定联络线交换功率控制
恒定联络线交换功率控制FTC (Flat tie-line 恒定联络线交换功率控制 control) .这种控制方式的控制目标是维持联络线 交换功率的恒定, 交换功率的恒定,即P =0,对系统的频率则不加 , 控制.因此, 控制.因此,这种方式一般适合于联合系统中的小 容量系统. 容量系统. ACE = P - P0 其中: 其中: P 区域联络线实际潮流功率之和(MW) 区域联络线实际潮流功率之和( ) P0 区域计划净交换功率 (MW) )

(3) 联络线和频率偏差控制
联络线和频率偏差控制TBC (Tie-line load frequency bias control) .这种控制方式同时 检测频率和联络线交换功率偏差,各自吸收 本区域内的负荷变化,维持各分区功率增量 的就地平衡,即PG=PL,因此,这种方式 是联合电力系统中的最常用的,尤其是当各 系统容量相当时. ACE = * (f - f 0 ) + (P - P0 )

ACE控制性能考核标准
负荷频率控制的考核标准目前有两种,即CPC 标准和CPS标准. 1,20世纪60年代以来,电力工程界一直采用 CPC标准作为负荷频率控制的考核标准. 2,1997年北美可靠性委员会(NERC)采用 CPS标准作为负荷频率控制的考核标准.

(1)CPC标准
标准A1:区域控制偏差ACE在10分钟内必须至少 过零一次; 标准A2:区域控制偏差ACE在10分钟内的平均值 必须保持在规定的限值Ld内. L 标准B1:区域控制偏差ACE在扰动负荷发生后10 分钟内必须回到零; 标准B2:区域控制偏差ACE在扰动负荷发生后1 分钟内,必须向绝对值减小的方向变化.

山东联网的相关名词解释
15分钟过零的含义 分钟过零的含义( 每小时固定4 15分钟时间段 分钟时间段, 1:ACE 15分钟过零的含义(A1): 每小时固定4个15分钟时间段,一个时间段至 少有一个ACE过零点,它就是合格时间段. ACE过零点 少有一个ACE过零点,它就是合格时间段. 15分钟均值 分钟均值( 固定15分钟为一个时间段, 秒一个ACE 15分钟为一个时间段 ACE采样值的算 2:ACE 15分钟均值(A2): 固定15分钟为一个时间段,5秒一个ACE采样值的算 术平均值. 术平均值. 关于联络线计划:每日96点联络线计划, 96点联络线计划 3:关于联络线计划:每日96点联络线计划,两点 p 之间线性插值. 之间线性插值.执行的联络线计划形状 ... ... 4:双联络线发生同时断开,AGC控制模式由TBC自动转FFC;联络线投运 双联络线发生同时断开,AGC控制模式由TBC自动转FFC; 控制模式由TBC自动转FFC AGC控制模式需人工设定为TBC. 控制模式需人工设定为TBC 后,AGC控制模式需人工设定为TBC.
t

A1A2标准的缺点举例
A1 A2 未能充分体现出对频率质量的要求 ACE= * (f - f 0 ) + (P - P0 ) 8月21日16:35分,罕见的恶劣气象条件造成500千伏 万顺三回线(张家口万全站-北京顺义站)相继掉闸, 内蒙外送安全稳定控制系统正确动作切除机组8台, 出力共283万千瓦 .系统频率由50.02赫兹突然降至 49.84赫兹, 500KV辛聊I,II线功率由-520MW突然 变化至+320MW(山东送华北方向为正). 山东电网AGC机组下调出力.

(2) CPS 标准
CPS1标准: CPS1标准: ×fAVEKCF = ∑ [(ACEAVE-min / B )×fAVE-min] /n/ ε12 AVE100% KCPS1 = (2-KCF) ×100% CPS1 ACEAVE-min为控制区ACE一分钟平均值,△ fAVE-min为一分钟频率平均偏差, AVEAVEB为控制区电网频率特性系数, ε1为电网一分钟频率平均偏差目标均方 根,n为分钟数 (1)KCPS1<100% 不合格 CPS1 100% 100% CPS1 200% 控制在允许的范围内,符合CPS 标准的要求. CPS1 (2)100%≤KCPS1<200%,控制在允许的范围内,符合CPS1标准的要求. ACE对互联电网的频率质量有帮助 (3)KCPS1≥200%,认为在该段时间内ACE对互联电网的频率质量有帮助. CPS1 200% 认为在该段时间内ACE对互联电网的频率质量有帮助. CPS2标准 标准: CPS2标准: CPS2标准类似于A2标准 标准类似于A2标准, ACE在10分钟内的平均值在规定的范围 分钟内的平均值在规定的范围L CPS2标准类似于A2标准,即ACE在10分钟内的平均值在规定的范围L10以 内的控制合格率为90% 90%. 内的控制合格率为90%. ACE = * (f - f 0 ) + (P - P0 )

CPS标准特点
CPS标准控制是追求CPS1的最大值,同时使 ACE平均值在规定范围内; CPS标准控制目标是频率,按频率偏差大小, 控制区间分为松弛区,正常区和紧急区; 频率偏差与ACE方向相反时,ACE对频率恢复 有帮助作用,不调整机组;方向一致时,可按 A1,A2 标准控制策略实现.

CPS优于A1A2:
目的是为了保证电网频率质量, (1)自动发电控制系统通过控制 )自动发电控制系统通过控制ACE ,目的是为了保证电网频率质量, 未能充分体现出对频率质量的要求, 但A1 A2 未能充分体现出对频率质量的要求,CPS1体现出对频率质量 体现出对频率质量 的要求. 山东联网后不能只根据频率增减机组出力或判断事故) 的要求. (山东联网后不能只根据频率增减机组出力或判断事故) 标准要求ACE在任意 分钟至少过零一次,从而在一些情况下增 在任意10分钟至少过零一次 (2)A1标准要求 ) 标准要求 在任意 分钟至少过零一次, 加了发电机组的无谓的调节;只要ACE值足够小,CPS1对ACE在规定 值足够小, 加了发电机组的无谓的调节;只要 值足够小 对 在规定 时段过零没有要求,只要求该段时间内≥ 时段过零没有要求,只要求该段时间内≥100% % 要求各控制区域控制ACE, 不能进行事故支援.CPS鼓励一 不能进行事故支援. (3) A1 A2要求各控制区域控制 ) 要求各控制区域控制 鼓励一 定程度的事故支援. 定程度的事故支援. 标准基于概率统计学原理导出; (4)CPS标准基于概率统计学原理导出;有严格的数学基础;着眼于控 ) 标准基于概率统计学原理导出 有严格的数学基础; 制区域的长期表现, 制区域的长期表现,是一种长期控制性能指标 华北电网采用A1A2标准) 标准) (华北电网采用 标准

山东ACE参数
ACE = * (f - f 0 ) + (P - P0 )
0MW,Ld值为120MW, MW,Ld值为120MW, 值为120MW 计量点位置(在辛安侧), P计量点位置(在辛安侧), ACE数据来源正常在 远方" 数据来源正常在" 华北网调AGC ACE数据来源正常在"远方",即华北网调 程序统一计算各控制区的ACE,经远动通信 程序统一计算各控制区的 , 下发至各省区, 将ACE下发至各省区,各省区按接收到的 下发至各省区 ACE调节各控制区机组出力 调节各控制区机组出力

值为410MW/0.1Hz, f 0 为50Hz, P0 暂为 值为410MW/0.1Hz 410MW/0.1Hz, Hz,

值及联络线潮流分析
华北各省网频率偏差系数值按上年电网最高 负荷1% 1.2%考虑 1%考虑, 负荷1%-1.2%考虑,于每年一季度根据上年的 实际情况进行调整. 实际情况进行调整. 值目前为410MW/0.1Hz. 山东电网值目前为 .
ACE = * (f - f 0 ) + (P - P0 )

华北电网A1A2考核方法
A1考核: 每 5秒钟采样一次系统频率和联络线功率并计算 考核: 秒钟采样一次系统频率和联络线功率并计算ACE,要求 , 考核 秒钟采样一次系统频率和联络线功率并计算 各省网ACE在每 分钟内至少过零一次 , 要求月 的合格率 在每15分钟内至少过零一次 的合格率≥99.6% 各省网 在每 分钟内至少过零一次,要求月A1的合格率 每月低于10个点数 个点数) 不合格点数超出时, 分按该时段ACE (每月低于 个点数).不合格点数超出时,超出部 分按该时段 偏差值积分电量的2~ 倍计算违规电量 以此调整该时段结算电量. 倍计算违规电量, 偏差值积分电量的 ~5倍计算违规电量,以此调整该时段结算电量. 当月每15分钟 分钟ACE合格的点数 当月每 分钟 合格的点数 的合格率= 月A1的合格率 —————————————— 的合格率 96×当月日历天数 × A2考核:要求在每 分钟内,ACE的平均值都在规定的区域 以内, 考核: 分钟内, 的平均值都在规定的区域Ld以内 考核 要求在每15分钟内 的平均值都在规定的区域 以内, 要求月A2的合格率 的合格率≥98.5% (每月低于 个点数) .不合格点数超出 每月低于45个点数 个点数) 要求月 的合格率 时,超出部分按该时段ACE偏差值积分电量的 ~5倍计算违规电量, 超出部分按该时段 偏差值积分电量的2~ 倍计算违规电量, 偏差值积分电量的 倍计算违规电量 以此调整该时段结算电量. 以此调整该时段结算电量. 当月每15分钟 分钟ACE合格的点数 当月每 分钟 合格的点数 的合格率= 月A2的合格率 —————————————— 的合格率 96×当月日历天数 ×

华北山东联络线运行考核释疑
违规电量的计算方法: 违规电量的计算方法: 不合格时间段积分电量, 15分钟积分值 时间步长为5 分钟积分值, A1不合格时间段积分电量, |ACE| 15分钟积分值,时间步长为5秒. 不合格时间段积分电量计算法同A A2不合格时间段积分电量计算法同A1. 违规电量等于积分电量的2 违规电量等于积分电量的2倍. 免考核时段: 免考核时段: 一次损失300MW的发电或负荷 30分钟免考核 如涉及3 15分钟时段 300MW的发电或负荷, 分钟免考核, 分钟时段, 一次损失300MW的发电或负荷,30分钟免考核,如涉及3个15分钟时段,则 15分钟时段免考核 分钟时段免考核. 这3个15分钟时段免考核. 考核结算 每月规定范围内A 不合格时间段不考核, 每月规定范围内A1, A2不合格时间段不考核,其他免考核由值班调度员 置入,系统自动计算,华北网调每月出不合格次数, 置入 , 系统自动计算 ,华北网调每月出不合格次数 , 考核电量统计总 通知各省中调, 表,通知各省中调,同时发华北电力集团用电营业部结算

山东ACE调整方法
AGC机组(正常情况下) 机组(正常情况下) 机组 人工辅助调整(负荷变化较大,事故情况下. 人工辅助调整(负荷变化较大,事故情况下 防止功率窜动, 有区域设定) 防止功率窜动,ACE有区域设定) 有区域设定

AGC机组投入现状分析
要求AGC参数固化,只 参数固化, 要求 参数固化 保留投停压板 擅自提高AGC机组功率 擅自提高 机组功率 下限 将AGC调整速率设定的 调整速率设定的 较小 火电调节性能 原因: 原因: 1,设备原因.2,人为因 ,设备原因. , 素

AGC跟踪曲线(私自修改机组调整下限)

AGC跟踪曲线(私自修改机组调整上限)

AGC跟踪曲线(私自修改机组调整速率)

AGC跟踪曲线(AGC正常长时间停用)

AGC跟踪曲线(AGC私自投停)

AGC跟踪曲线(AGC机组正常调整)

私自改动AGC参数的后果
AGC系统的调整出现偏差 系统的调整出现偏差 引起其它正常调整机组出力调整过大,热力参数越限, 引起其它正常调整机组出力调整过大,热力参数越限,并由此 造成恶性循环. 造成恶性循环. 调整容量或速率不足时, 不合格. 当AGC调整容量或速率不足时,将导致频率或 调整容量或速率不足时 将导致频率或ACE不合格. 不合格 及以上电网频率偏差超出50± (1)装机容量在 )装机容量在3000MW及以上电网频率偏差超出 ±0.2Hz, 及以上电网频率偏差超出 , 且延续时间20 以上; 且延续时间 min以上;或偏差超出 ±0.5Hz,且延续时间 以上 或偏差超出50± , 10 min以上.电网一类障碍 以上. 以上 装机容量在3000MW及以上电网,频率偏差超出 ±0.2Hz, 及以上电网, 装机容量在 及以上电网 频率偏差超出50± , 且延续时间30 以上; 且延续时间 min以上;或偏差超出 ±0.5Hz,且延续时间 以上 或偏差超出50± , 15 min以上.为一般事故 以上. 以上 华北ACE 15分钟为一个考核时间段 导致A1未过零或A2 ACE每 分钟为一个考核时间段, A1未过零或A2约 (2)华北ACE每15分钟为一个考核时间段,导致A1未过零或A2约 限.

大负荷对ACE的影响(抽水蓄能机组抽水)

大负荷对ACE的影响(电解铝铝槽停用)

注意事项
要求非AGC机组增减负荷较快.ACE曲线 华北电网孤网运行的频率曲线(偏高)

AGC机组出力波动较大的时间段

山东电网AGC控制指标统计

近期负荷调整策略
原则上, 机组要高于曲线; 原则上,AGC机组要高于曲线;非AGC机组 机组要高于曲线 机组 要低于曲线运行. 要低于曲线运行. 后夜低谷非AGC机组按最低控制;低谷调整 机组按最低控制; 后夜低谷非 机组按最低控制 困难, 困难,采取滑停或停机的策略 . 将调节性能不好的机组退出AGC,根据情况 将调节性能不好的机组退出 , 减负荷,给调整性能好的机组以充足空间. 减负荷,给调整性能好的机组以充足空间.

未来机组出力的调整模式
AGC机组(调整ACE,调整短期出力偏差,跟 踪计划曲线) 固定出力的机组(不能投AGC的机组)

非AGC机组出力偏差考核方法
300MW 及以上容量机组出力允许偏差为计划 300 MW及以上容量机组出力允许偏差为计划 MW 出力的± 出力的±1%. 300MW 300MW 以下容量机组出力允许偏差为计划出 力的±2%. 力的±2%. 机组由备用转运行的并列时刻或由运行转停 机的解列时刻与计划时刻的偏差不超出1 机的解列时刻与计划时刻的偏差不超出1小 时. 当机组出力偏差超出允许范围的持续时间大 于或等于5分钟, 于或等于5分钟,出力偏差考核值为机组出 力偏差的绝对值对越限持续时间的积分. 力偏差的绝对值对越限持续时间的积分.

特高压联络线
特高压交流试验示范工程北起山西长治,途经河南南阳开关站, 特高压交流试验示范工程北起山西长治,途经河南南阳开关站, 南至湖北荆门,全长639公里,通过单回1000 639公里 1000千伏特高压线路 南至湖北荆门,全长639公里,通过单回1000千伏特高压线路 连接华北,华中两个区域电网. 连接华北,华中两个区域电网. 1000千伏长治变电站和荆门变电站各投产1台自耦变压器, 1000千伏长治变电站和荆门变电站各投产1台自耦变压器,变 千伏长治变电站和荆门变电站各投产 电器主参数相同:变压器容量为3000/3000/1000兆伏安, 3000/3000/1000兆伏安 电器主参数相同:变压器容量为3000/3000/1000兆伏安,额定 变比为1050/525/110千伏,调压方式为无载调压, 1050/525/110千伏 变比为1050/525/110千伏,调压方式为无载调压,变压器低压 侧无功补偿装置容量包括2*24万千乏低压电抗器及4*21 2*24万千乏低压电抗器及4*21万千乏 侧无功补偿装置容量包括2*24万千乏低压电抗器及4*21万千乏 低压电容器. 低压电容器. 国调中心拟计划丰水期采用华中水电北送华北方式; 国调中心拟计划丰水期采用华中水电北送华北方式;枯水期采用 华北火电南送方式.

特高压交流示范工程投产初期互联电 网电压特性
根据工程设计,试验示范工程系统最高电压为1100kV 根据工程设计,试验示范工程系统最高电压为1100kV .电网正常运行中应在兼顾设备安全与系统稳定等相 关要求的前提下,控制变电站1000kV 1000kV母线电压在 关要求的前提下,控制变电站1000kV母线电压在 1100kV以下的尽可能低值 以下的尽可能低值, 1100kV以下的尽可能低值,为系统长期安全运行创造 有利条件. 有利条件. 在系统非正常解列的特殊情况下, 在系统非正常解列的特殊情况下,线路末端电压超 1100kV,但低于1150kV 1150kV时 应在20 20分钟内采取有效 过1100kV,但低于1150kV时,应在20分钟内采取有效 措施处理.线路首末端电压达到1150kV 1150kV时 措施处理.线路首末端电压达到1150kV时,应采用自 动装置在1 动装置在1分钟内跳开相应开关

特高压交流示范工程投产初期互联电 网稳定特性
特高压线路输送功率较大时(预期在 特高压线路输送功率较大时(预期在220-250万 万 千瓦),两侧500千伏电网故障易引起特高压 ),两侧 千伏电网故障易引起特高压 千瓦),两侧 线路功率超过其静稳极限导致华北, 线路功率超过其静稳极限导致华北,华中电网 失去同步,振荡中心在特高压南阳开关站, 失去同步,振荡中心在特高压南阳开关站,南 阳站振荡电压低于0.2倍的额定电压 倍的额定电压. 阳站振荡电压低于 倍的额定电压.如特高压 未能及时解列, 未能及时解列,振荡将会引起华北网内部机组 间失去同步,负荷中心电压低落至0.5倍额定电 间失去同步,负荷中心电压低落至 倍额定电 华北网失去稳定. 压,华北网失去稳定.

特高压示范工程的特点
潮流波动导致的特高压电压波动 :特高压联络线在相 同输送功率水平下,联络线功率波动幅度越大,1000 千伏及相关500千伏中枢点电压波动幅度越大(特高 压联网方式下,联络线功率波动30万千瓦,落点近区 的500千伏变电站电压波动为6-12千伏左右,1000千 伏电压波动为30-70千伏左右,特高压送电功率越大, 电压波动的幅度越大). 静稳极限:根据方式计算结果,特高压大功率南送方 静稳极限: 式的静稳极限在340-350万千瓦左右;

特高压交流示范工程投产初期互联电网 电压特性
特高压低压无功补偿设备投切策略原则:按照无功分 层分区平衡的原则,跟踪特高压计划输送功率变化, 投切无功补偿装置,控制特高压系统与华中和华北电 网的无功交换功率为最小. 在240万千瓦功率以下其低容可以平衡特高压无功 需求,特高压大功率时(240-280万千瓦)自身的无 功容量补偿不足,要靠两侧500千伏系统支援无功才 能保证特高压电压在控制范围内;另一方面特高压联 络线正常功率波动产生的无功交换也需要两侧500千 伏系统承担.

特高压投产后控制思路
根据国调特高压联络线控制考核办法,特高压联络线 控制需要同时兼顾三方面要求: 1,特高压联络线潮流波动小于±300MW; 2,满足A2控制标准(华北Ld为20万); 3,ACE尽量趋近于0.

网调建议的调整模式
各省分别控制本区域ACE,不单独指定某一个省承担跨 , 各省分别控制本区域 区联络线调整职责.同时, 区联络线调整职责.同时,从华北区域各省网中抽出部分 机组,由网调调度,专门负责跨区联络线潮流调整. 机组,由网调调度,专门负责跨区联络线潮流调整.这些 机组仍计入各控制区电力平衡. 机组仍计入各控制区电力平衡.由各控制区申报其发电计 划建议,经网调审批并直接下达. 划建议,经网调审批并直接下达.网调通过自动发电控制 系统(AGC)对其进行发电控制. 系统(AGC)对其进行发电控制. 机组调节任务分配可考虑两种方式: 机组调节任务分配可考虑两种方式: 1.由所有机组按照机组容量平均承担,此时调节速率最快. .由所有机组按照机组容量平均承担,此时调节速率最快. 2,由ACE偏差大的省网对应机组承担,不足部分由其他机组 偏差大的省网对应机组承担, , 偏差大的省网对应机组承担 承担. 承担.

机组控制的变更
在电网发生事故时,将华北电网所有5万千瓦 以上抽水蓄能机组统一收归网调调度,集中应 对电网事故 网调通过AGC控制的机组:京津唐240万,河 北南网120万,山西电网180万,山东电网240 万,内蒙电网120万,共900万千瓦 . 网调备案机组:京津唐360万,河北南网240万, 山西电网300万,山东电网360万,内蒙电网 240万

对AGC机组投入的要求 机组投入的要求
平息特高压联络线的功率波动,应依靠AGC机 组的自动调节,减少人工的调整,降低调度员 的工作强度,因此各省网应保证AGC的投入容 量不低于运行机组总容量的60%.5分钟内的 AGC机组的调节可用容量不低于全网负荷的 2%

AGC策略的调整
限制机组出力调节方向 修改AGC控制策略,当跨区联络线已存在较大偏差 (如300MW)时,需要限制 需要限制AGC机组反向调节.以 机组反向调节. 需要限制 机组反向调节 送端超出上限(正偏差)为例,如果继续增加机组出 力,将加大联络线偏差,因此,有必要限制送端区域 中机组增加出力. AGC机组策略中引入联络线偏差 量,当联络线偏差量接近限值时,超上限时正向调节 的AGC机组挂起,超下限时负向调节的AGC机组挂起.

特高压联络线功率波动责任划分 特高压联络线功率波动责任
特高压联络线△P波动考核责任情况: 即在定义特高压联络线华北送华中为正方向 时,ACE与特高压联络线△P同向有责任, ACE P ACE与特高压联络线△P反向为无责任.

特高压线路投产后的考核讨论稿(1)
A1/A2标准: A1:控制区域的区域控制误差(ACE)在10分 钟内至少过零1次,A1标准暂不考核. A2:各控制区域固定10分钟区域控制偏差 (ACE)平均值控制在规定范围Ld以内,每 超出Ld统计不合格1次.A2不合格考核计算, 每个控制区每个不合格点100元.每月不合 格点数超出90个时,超出部分按该时段ACE 偏差值积分电量的2倍计算违规电量,按违 规电量和联络线价格计算考核金额.

特高压线路投产后的考核讨论稿(2)
跨区联络线越限有功波动: 跨区联络线有功功率越限(限制取输电计划±Lf) 予以考核,即从越限时刻开始(绝对时间,5秒钟为 一个采样周期),每1分钟统计不合格1次,直至联络 线有功功率返回限值以内;当越限时段内偏差超出 ±2Lf时,不合格次数加倍.初期Lf取300MW.波动 次数考核计算:每个控制区责任波动次数,每次5000 元. 频率不合格考核计算:每个控制区责任频率不合格时 间一秒钟10000元.

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