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》 （2006.9颁发），火力发电机组应采取DEH+CCS的一次调
频实现方式。 其中：
DEH侧—是执行级，是有差、开环调节，保证快速性
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
负荷频率控制
▪ 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。
▪ 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，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（经济负荷分 配）
一次调频
▪ 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，调整有功出力减少频 率偏差，是维护电网稳定的重要手段。
▪ 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：δ=(nmax-nmin) /n0×100% nmax、nmin机组空负荷、满负荷对应的速度，n0
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）
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 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 三、特高压联络线投产后，对ACE的影响 1、AGC调整策略的变化 2、ACE考核的变化
AGC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
▪已 运 行 125MW 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 上容量的机组必须具备AGC功能。（第140条）
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。
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，
▪ 火电机组速度变动率一般为4%～5%，水电 机组一般不大于3%
▪ 机组一次调频功能死区不大于±2 转/分钟 （±0.033Hz）
其它电力系统 信息
调度中 心AGC
SCADA
通道
RTU
。 。 。
Байду номын сангаасRTU
PLC
。 。 。
PLC
CCS
。 。 。
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（如火电 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
▪ 一次调频功能响应滞后时间，应小于3秒。 ▪ 一次调频功能稳定时间，应小于1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 容量的±10%； 额定容量220～350MW的火电机组，不小于额定 容量的±8%； 额定容量350MW以上的火电机组，不小于额定容 量的±6%； 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秒内达到理论计算的一次调频 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（AGC为Automation Generator Control 缩写) 。通常指的是电网调度中心直 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。是目前机组的一种基本 功能。
▪具备AGC功能的机组必须满足<<山东电网自动发电控制技术 要求>> （第141条）
▪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
▪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。
▪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，严禁发电厂设置控制命令死区和调整
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，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。
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，因此 有明显的一次调频上的先天不足。
▪ 二次调频
AGC的控制目标
自动发电控制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，其根本任务 是实现下列目标： 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。 3)控制互联电网交换电能量在计划限值之内 。 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，协调参与遥调的发电 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。
AGC控制原理示意图
AGC主控软件流程图
AGC主控软件流概况：
频率量测
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
区域ACE
ACE滤波 处理
比例P 积分I 微分D
区域控制模式
处理 机组计划
实时网络分析 负荷预测
经济调度
机组实 时功率
暂时发电 增量
机组基 点功率
机组状态/基值模 式
数 据 采 集 与 监 控 SCADA
机组期 望发电
机组命 令形成
AGC控制过程
AGC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 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。