自动发电控制的工作原理是什么

　　一、水电厂自动发电控制的任务
　　自动发电控制（Automatic Generation Control，简称AGC）的任务是：
　　在满足安全发电的各项限制条件下，以迅速的、经济的方式控制整个电厂的有功功率以满足系统的需要。
　　AGC 是随着以计算机为基础的水电厂自动化系统的发展和应用从生产实际中提出来的。电力系统的正常运行，功率平衡是必要条件，但在实际运行中，由于用户的投人和退出，或电站、线路故障等一类扰动，系统的平衡遇到破坏，使得频率、电压运行指标偏离额定值，形成指标偏差。这种偏差必须迅速的消除，否则会危及系统的正常运行，造成极大的损失。消去指标偏差的重要措施就是调整系统的有功功率和无功功率。严格地说，有功功率的调整与无功功率的调整是紧密相关的，但相应对系统影响的灵敏度分析表明：有功功率的不平衡主要影响系统的频率，基本上不影响系统母线电压：
　　无功功率的不平衡主要影响系统母线电压，基本上不影响系统频率。因此，通常把有功功率控制与无功功率控制分成两个相对独立的问题来对待，这在分析系统小波动情况下是合适的。我们研究的问题是基于稳态下指标偏差的调节，因此采用上述独立的假定。这样，把对有功功率的调节以维持系统的频率、和对无功功率的调节以维持系统母线电压作为两个单独的问题进行讨论。
　　美国电气和电子工程师协会（IEEE）给出只考虑频率因素对AGC的定义：
　　“自动发电控制即为系统频率、输电线负荷或它们之间关系的变化对某一规定地区内发电机有功出力所进行的调节，以维持计划的系统频率和或跟其它地区商定的交换功率在一定的限值内”。简述之即为有功功率和频率的调整。根据上面对AGC的理解，它包括两个方面的含意：一是形成地区控制误差；二是地区控制误差的分配过程。
　　根据我们国家水电厂运行的实际情况，地区控制误差一般是由网局给电站的计划负荷或根据系统调频要求而给电厂的随机负荷。因此。对一个电站为规定地区来说，其地区控制误差一般为指令性的，不是由电站自动形成的。
　　所以，水电厂AGC的主要任务是按系统要求控制电站的有功。自动控制遵循两个基本原则：一是安全可靠；二是迅速经济。安全可靠控制包括满足电力系统对安全发电的要求和机组安全运行的要求。迅速经济控制即对全站有功功率；系统频率的变化以及一些非正常情况作出迅速的反应，制订出方案，或由计算机输出控制直接执行、或提供操作指导，使各机组运行在优化的工况，对机组作出合理的启停安排和负荷分配，以使全厂发电耗水量最省。AGC要求水电厂控制功能归结为：
　　（1）控制整个电厂的有功功率：根据系统要求对各运行机组有功功率的调整，控制电厂机组的合理启停；
　　（2）运行机组间有功功率的经济分配：运行机组有功功率的经济分配归结为在满足各项限制条件下，用最小的流量来发出所需的电厂功率；
　　（3）全站安全运行约束的校核及控制：例如考虑到保证厂内用电的可靠，中性点接地的要求，避开汽蚀区运行，以及水轮发电机组存在的缺陷等。
　　二、自动发电控制工作原理
　　1、全厂有功功率和频率的控制
　　水电厂有不同的类型，有的是径流式，这类电厂没有调节能力，主要在系统中带基荷；有的库容较大，在系统中主要负责调峰调频。有的电厂容量大、机组台数多；有的电厂容量小、机组台数少，等等。针对这些不同类型电厂，AGC 在功能上和工作方式上都应充分考虑到电站的实际情况，一方面尽可能发挥出好的效益，一方面做得节省、灵活、容易实施。
　　一般情况下，系统事先对水电厂设定日负荷曲线，这是指令性的计划，AGC 根据负荷曲线所要求需发功率控制整个电站的运行。也常常存在这样的情况，由于系统中存在难以预测的负荷，电厂必须根据调度指令随时增减负荷，AGC 控制应能满足这一需要，同时水电厂还要考虑到在系统频率偏差情况下提供一定的功率。这样全厂有功功率和频率控制应满足下式：
　　P
　　P =P +ΔP+KΔf− （6-1）
　　AGC 0 ABC
　　式中：P —由AGC控制的总负荷；