针对上述三种不同的负荷变动分量, 将频率调整相应划分为 一次、二次和三次调整。
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第一章 电力系统频率调整
1.1 频率的一次调整
一次调整是针对第一种负荷变动分量，它是由发电机原动 机和负荷本身的调节效应共同作用下完成的，因而响应速度最 快。但由于调速器的有差调节特性, 不能将频率偏差调到零， 也就是说一次调整是有差调节，负荷变动幅度越大, 频率偏差 就越大, 因此靠一次调整不能满足频率质量的要求。
在图1.3中，如果不进行二次调整，则在负荷增加ΔPL0后 ，频率将下降至f0'、功率增加为P0'。在一次调整的基础上进行 二次调整，就是在频率f0'超出允许范围时，操作调频器，增加 发电机出力，使频率特性向上移动。
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第一章 电力系统频率调整
设发电机增发ΔPG0，则运行点又将从点O' 转移到点O"， 如图1.4所示。点O"对应的频率为f0"、功率为P0"，即二次调 整后频率偏移Δf由一次调整时的Δf0'= f0- f0' 减少为Δf0"= f0f0"，可以供应负荷的功率由一次调整时的P0'增加为P0"。显然， 由于进行了二次调整，系统频率质量有了改进。根据图1.4中的
f0＇f0＂ f0 图1-4 频率的二次调整
f
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第一章 电力系统频率调整
1.3 频率的三次调整
三次调整是针对第三种负荷变动分量, 它随时间调整机组出 力执行发电计划, 或每隔一段时间(如1分钟)按经济调度原则重新 分配出力。
如果能准确地预计系统短期负荷、合理地安排发电计划（ 包括机组启停），既保证了全系统的经济运行，又在事前就达 到AGC控制的要求，避免AGC频繁调节机组。目前，尚有大量 机组不能参加AGC，如果这部分机组能严格按照计划运行，实 际上也参加了发电控制，只是手动控制（MGC）而已。对于 AGC可控机组来说，可以直接按在线经济调度的结果重新分配 出力，达到经济运行的目的。
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第一章 电力系统频率调整
1.1 频率的一次调整
ΔPL0 = BO + AB = (KG + KL) Δf = KS *Δf (1-1) KS称系统的单位调节功率，它取决于发电机的单位调节功率 和负荷的单位调节功率。KS标志了系统负荷增加或减少时，在发 电机和负荷的共同作用下系统频率上升或下降的多寡。
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第一章 电力系统频率调整
电力系统的频率调整是按照负荷变化的周期和幅值大小区别 对待的, 一般将负荷变化分解成三种成分。第一种幅度很小, 周期 又很短, 一般小于10秒, 据有随机性质, 称为微小变动分量。第二 种变动幅度较大, 周期大约在10秒至2~3分钟之间, 属于冲击性的 负荷变动。第三种是长周期分量, 周期大约在2~3分钟之10~20分 钟之间, 它是由生产、生活和气象等引起的负荷变化, 有其规律性 , 可以预测。
P
AP0'来自O’BΔPL0
O
f0'
f0
f
图1.3 频率的一次调整
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第一章 电力系统频率调整
1.2 频率的二次调整
二次调整是针对第二种负荷变动分量, 这种调整需要通过 自动或手动方式改变调频发电机的同步器(也称调频器)来实现 。同步器位置的改变会平移调速系统的静特性, 从而改变发电机 出力, 达到调频的目的。如果参加调频机组的容量足够大, 就可 以实现无差调节。二次调整除了对系统的备用容量有要求外, 还 要求调整速度能适应负荷的变化, 调节过程要稳定。
PG
K G=ΔPG/Δf
PGN
PL PLN
KL=ΔPL/Δf
fN
f
fN
f
图1.1 发电机静频特性图
图1.2 负荷静频特性
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第一章 电力系统频率调整
1.1 频率的一次调整
发电机组原动机的频率特性和负荷的频率特性的交点就是系 统的原始运行点，如图1.3中的O点。设在点O运行时负荷突然增 加ΔPL0，即负荷的频率特性突然向上移动ΔPL0，则由于负荷突 增时机组出力不能及时随之变化，机组将减速，系统频率将下降。 而在系统频率下降的同时，机组在调速器的一次调整作用下将增 加出力，负荷的功率将因它本身的调节效应而减少。前者沿原动 机的频率特性向上增加，后者沿负荷的频率特性向下减少，经过 一个衰减的震荡过程抵达一个新的平衡点，即图1.3中的O'点， 对应频率偏移Δf = f0- f0'。根据图1.3中的几何关系可以看出：
设系统中仅有一台发电机组和一个综合负荷，它们的静态 频率特性分别如图1.1和图1.2，这些特性曲线都近似的以直线 替代。
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第一章 电力系统频率调整
1.1 频率的一次调整
发电机组原动机的频率特性的斜率KG称之为发电机的单位 调节功率，它标志了随频率的升降发电机发出功率减少或增 加的多寡，是可以整定的。综合负荷的静态频率特性也有一 个斜率KL，称之为负荷的单位调节功率，它标志了随频率的 升降负荷消耗功率减少或增加的多寡，是不可以整定的。
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第二章 水电厂自动发电控制（AGC） 2.1 概述
水电厂以往通常是采用功率成组调节装置，按流量(或按水 位)调节装置等实现负荷控制功能。在采用了计算机监控系统后 ，自动发电控制(Automatic Generation Control,简称AGC)功能 在水电厂控制领域得到了广泛的使用。
水电厂自动发电控制（AGC）
二00八年七月
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目录
第一章、电力系统的频率调整 第二章、水电厂自动发电控制（AGC）
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第一章 电力系统频率调整
在稳态情况下, 电力系统的频率是全系统一致的运行参 数。当总出力和总负荷(包括网损)发生不平衡时, 就会产生频 率的偏差。由于负荷是经常发生变化的, 任何一处的负荷变 化都会引起全系统的功率不平衡, 因而导致系统频率的波动 。所以, 电力系统运行中的重要任务之一就是对频率的监视 与调节。频率调节的任务就是当系统有功功率不平衡而使频 率偏离额定值时, 调节发电机出力以达到新的平衡, 从而保证 将频率偏移限制在允许的范围内。
几何关系可以看出：
ΔPL0 = ΔPG0 + BC + AB = ΔPG0 + KS *Δf (1-2)
或 ΔPL0 - ΔPG0 = KS *Δf
(1-3)
如果ΔPL0 =ΔPG0，即发电机如数增加了负荷功率的原始
增量ΔPL0，则Δf=0，亦即实现了所谓的无差调节。无差调节
如图1.4中虚线所示。
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