1、自动发电控制（新能源有功控制系统）基本原理及控制方法韩 杰甘肃省电力调度控制中心二一七年九月1自动发电控制原理1自动发电控制应用2新能源有功控制系统介绍32 自动发电控制自动发电控制(Automatic Generation Control)，简称为简称为AGC，是建立在以计算机为核心的能量管理系统是建立在以计算机为核心的能量管理系统（或调度自动化系统）及发电机组协调控制系统之上，（或调度自动化系统）及发电机组协调控制系统之上，并通过高可靠信息传输系统联系起来的远程闭环控制系并通过高可靠信息传输系统联系起来的远程闭环控制系统。统。 其功能为按电网调度中心的控制目标将指令发送到其功能为按电网调度
2、中心的控制目标将指令发送到有关发电厂或机组，通过发电厂或机组的控制系统实现有关发电厂或机组，通过发电厂或机组的控制系统实现对发电机功率的自动控制。对发电机功率的自动控制。基本概念3 电能是一种特殊的产品，电能是一种特殊的产品，其最大特点在于电能不能大量储存，电能的其最大特点在于电能不能大量储存，电能的生产、输送、分配和使用可以说是在同一时刻完成的。在任何时刻，电力生产、输送、分配和使用可以说是在同一时刻完成的。在任何时刻，电力系统中电源发出的功率都等于该时刻电力系统负荷和电能输送、系统中电源发出的功率都等于该时刻电力系统负荷和电能输送、 分配过程分配过程中所消耗的功率之和。中所消耗的功率之和。
3、 电力系统的负荷瞬息万变，因此，独立电力系统必须满足电能的供需电力系统的负荷瞬息万变，因此，独立电力系统必须满足电能的供需平衡，维护正常频率，保证控制内部的电能质量；联合电力系统还必须保平衡，维护正常频率，保证控制内部的电能质量；联合电力系统还必须保证联络线交换功率按交易计划运行，加强联络线控制能力，使整个系统协证联络线交换功率按交易计划运行，加强联络线控制能力，使整个系统协调稳定运行。然而，依靠人工调节方式无论从反应速度还是调节精度都难调稳定运行。然而，依靠人工调节方式无论从反应速度还是调节精度都难以满足电力系统安全、优质、协调、经济运行的要求。显然，要实现现代以满足电力系统安全、优质、协调
4、、经济运行的要求。显然，要实现现代化的电网管理，进一步提高整个电力系统的电能质量和联络线交换功率的化的电网管理，进一步提高整个电力系统的电能质量和联络线交换功率的控制水平，需要采取相应的自动化技术手段来提供实质性的保障。解决这控制水平，需要采取相应的自动化技术手段来提供实质性的保障。解决这一问题的最佳途径就是一问题的最佳途径就是AGC。AGC的作用 4AGC的目的 在互联电力系统中，在互联电力系统中， 各区域承担各自的负荷，与外区域按合各区域承担各自的负荷，与外区域按合同买卖电力。各区域的调度中心要维持电力系统频率，维持区域同买卖电力。各区域的调度中心要维持电力系统频率，维持区域间净交换功率为
5、计划值，并希望区域运行最经济。间净交换功率为计划值，并希望区域运行最经济。 自动发电控自动发电控制是满足以上要求的闭环控制系统。制是满足以上要求的闭环控制系统。 具体地说自动发电控制有具体地说自动发电控制有以下四个基本控制目标：以下四个基本控制目标：（1 1） 使全系统的发电出力和负荷功率相匹配使全系统的发电出力和负荷功率相匹配 ; ;（2 2） 将电力系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值；将电力系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值；（3 3） 控制区域间联络线交换功率与计划值相等，实现各控制区控制区域间联络线交换功率与计划值相等，实现各控制区域有功功率平衡；域有功功率平衡；（
6、4 4） 在区域内各发电厂间进行负荷的经济分配。在区域内各发电厂间进行负荷的经济分配。5 运用运用AGCAGC技术，可以获得以高质量电能为前提的电技术，可以获得以高质量电能为前提的电力供需实时平衡，提高电网安全、稳定、经济运行水平，力供需实时平衡，提高电网安全、稳定、经济运行水平，更加严格有效地执行互联电网之间的电力交换计划，进更加严格有效地执行互联电网之间的电力交换计划，进一步减轻运行管理人员的劳动强度；对于提高调度中心一步减轻运行管理人员的劳动强度；对于提高调度中心和发电厂自身的科学技术素质，完善运行管理机制，适和发电厂自身的科学技术素质，完善运行管理机制，适应电力系统发展运营的需要，增强
7、在电力市场的竞争实应电力系统发展运营的需要，增强在电力市场的竞争实力都具有十分重要的意义。力都具有十分重要的意义。使用AGC的意义 6 下图表示某一联合电力系统，由下图表示某一联合电力系统，由3个区域及个区域及3条联络线组成。各区域内部有条联络线组成。各区域内部有较强的联系，各区域间有较弱的联系。正常情况下，各区域应负责调整自己区较强的联系，各区域间有较弱的联系。正常情况下，各区域应负责调整自己区域内的功率平衡。例如，区域域内的功率平衡。例如，区域B中接入一个新的负荷时，起初联合电力系统全中接入一个新的负荷时，起初联合电力系统全部汽轮机的转动惯性提供能量，整个联合电力系统的频率下降。系统中所有
8、机部汽轮机的转动惯性提供能量，整个联合电力系统的频率下降。系统中所有机组调节器动作，加大出力，提高频率到某一水平，这时整个电力系统发电与负组调节器动作，加大出力，提高频率到某一水平，这时整个电力系统发电与负荷达到新的平衡。一次调节留下了频率偏差荷达到新的平衡。一次调节留下了频率偏差 f和净交换功率偏差，和净交换功率偏差，AGC因此而因此而动作。提高区域动作。提高区域B 的发电功率，恢复频率达到正常值和交换功率到计划值，这的发电功率，恢复频率达到正常值和交换功率到计划值，这就是所谓的二次调节。此外，就是所谓的二次调节。此外，AGC将随时调整机组出力执行发电计划（包括机将随时调整机组出力执行发电计
9、划（包括机组停机），或在非预计的负荷变化积累到一定程度时按经济调度原则重新分配组停机），或在非预计的负荷变化积累到一定程度时按经济调度原则重新分配出力，这就是所谓的三次调节。出力，这就是所谓的三次调节。联合电力系统 自动发电控制的一般过程 7 AGC 的其中一项重要功能是调频作用，电网的频率调整分为：一次调频、的其中一项重要功能是调频作用，电网的频率调整分为：一次调频、 二次调频和三次调频：二次调频和三次调频： 其中利用发电机调速系统频率静态特性而改变发电机出力所引起的调频作用叫其中利用发电机调速系统频率静态特性而改变发电机出力所引起的调频作用叫一次调频，一次调频， 一次调频控制一分钟以下的负
10、荷变化，一次调频控制一分钟以下的负荷变化， 在电力系统负荷发生变化时，在电力系统负荷发生变化时， 仅靠一次调频是不能恢复的，仅靠一次调频是不能恢复的， 即一次调频是有差调整（迅速拉回频率）。即一次调频是有差调整（迅速拉回频率）。为了使系统频率维持不变为了使系统频率维持不变,需要运行人员手动操作或通过调度自动化系统自动需要运行人员手动操作或通过调度自动化系统自动操作操作,以改变汽轮机调速器（调门）的位置以改变汽轮机调速器（调门）的位置,增减发电机的出力增减发电机的出力,进而使频率恢复至进而使频率恢复至目标值目标值,这种调整叫二次调频。二次调频控制几分钟至十几分钟的负荷变化这种调整叫二次调频。二次
11、调频控制几分钟至十几分钟的负荷变化,二次二次调频控制频率的目标值为额定频率调频控制频率的目标值为额定频率,即二次调频是无差调频（稳定频率）。只有即二次调频是无差调频（稳定频率）。只有经过二次调频后，电网频率才能精确地保持恒定值。经过二次调频后，电网频率才能精确地保持恒定值。二次调频主要由二次调频主要由 AGC 机组自动完成，所以机组自动完成，所以 AGC 属于二次调频。属于二次调频。三次调频是根据负荷预计曲线，三次调频是根据负荷预计曲线， 各厂或各机组按计划出力曲线各厂或各机组按计划出力曲线(包括开停机组包括开停机组)调整，调整， 三次调频控制半小时以上的负荷变化。三次调频控制半小时以上的负荷
12、变化。一次、 二次和三次调频8自动发电控制原理1自动发电控制应用2新能源有功控制系统介绍39 AGC 控制系统主要有电网调度中心的实时控制系统、信息传输控制系统主要有电网调度中心的实时控制系统、信息传输通道、远动控制装置（通道、远动控制装置（ RTU）、单元机组控制系统组成。）、单元机组控制系统组成。 电网调度中心利用控制软件对整个电网的用电负荷情况及机组的电网调度中心利用控制软件对整个电网的用电负荷情况及机组的运行情况进行监视，对掌握的数据进行分析，并对电厂的机组进行负运行情况进行监视，对掌握的数据进行分析，并对电厂的机组进行负荷分配，产生荷分配，产生AGC 指令。指令。 AGC 指令通过信
13、息传输通道传送到电厂的指令通过信息传输通道传送到电厂的 RTU； 同时电厂将机组的运行状况及相关信息通过同时电厂将机组的运行状况及相关信息通过 RTU 和信息传输和信息传输通道送到电网调度中心的实时控制系统中去。结构如下图所示：通道送到电网调度中心的实时控制系统中去。结构如下图所示：10 AGC闭环控制回路可分为两层。一层为负荷分配回路，闭环控制回路可分为两层。一层为负荷分配回路，AGC通过远动控制通过远动控制装置（装置（RTU），通讯通道及），通讯通道及SCADA获取所需的实时量测数据，由获取所需的实时量测数据，由AGC程序形程序形成以区域控制偏差（成以区域控制偏差（ACE)为反馈信号的系统
14、调节功率，根据机组的实测功率和为反馈信号的系统调节功率，根据机组的实测功率和系统的调节功率，按经济分配的原则分配给各机组，并计算出各机组或电厂的系统的调节功率，按经济分配的原则分配给各机组，并计算出各机组或电厂的控制命令，再通过控制命令，再通过SCADA、通讯通道及、通讯通道及RTU送到电厂的机组控制系统；另一送到电厂的机组控制系统；另一层是各机组的控制回路，它调节机组出力（二次调节）使之跟踪层是各机组的控制回路，它调节机组出力（二次调节）使之跟踪AGC的控制命的控制命令，最终达到令，最终达到AGC的控制目的。的控制目的。11AGC区域运行状态包括：区域运行状态包括： 在线：在线：AGC所有功
15、能都投入正常运行，进行闭环控制。调度员所有功能都投入正常运行，进行闭环控制。调度员可以手动切换到离线状态。可以手动切换到离线状态。 离线：离线：AGC不对机组下发控制命令，但数据处理、不对机组下发控制命令，但数据处理、ACE计算、计算、性能监视等功能均正常运行。调度人员可以手动切换到在线状态。性能监视等功能均正常运行。调度人员可以手动切换到在线状态。 暂停：当某些量测数据异常导致暂停：当某些量测数据异常导致ACE错误时，自动设置为暂停状错误时，自动设置为暂停状态。在给定的时间内，一旦测量数据恢复正常，自动返回在线状态，态。在给定的时间内，一旦测量数据恢复正常，自动返回在线状态，否则自动转至离线
16、状态。否则自动转至离线状态。AGC运行状态运行状态12AGC的控制模式包括以下三种：的控制模式包括以下三种：恒定频率控制（恒定频率控制（Flat Frequency Control，FFC），）， AGC的控制目标是维持系统频率恒定。的控制目标是维持系统频率恒定。恒定联络线交换功率控制（恒定联络线交换功率控制（Flat Tie-line Control，FTC），）， AGC的控制目标是维持联络线交换功率的恒定。的控制目标是维持联络线交换功率的恒定。联络线和频率偏差控制（联络线和频率偏差控制（Tie-line load frequency Bias Control,TBC），），AGC同时控制
17、系统频率和联络线交换功率。同时控制系统频率和联络线交换功率。 甘肃电网的甘肃电网的AGC控制模式采用控制模式采用联络线功率联络线功率+频率偏差控频率偏差控制模式（制模式（TBC）。）。AGC控制模式控制模式13PfACE10fACE10PACE fP式中式中为控制区频率特性系数（为控制区频率特性系数（MW/0.1Hz），一般为负值），一般为负值, TBC模式：模式： ACE计算公式中同时包含频率分量和联络线交换功率分量。计算公式中同时包含频率分量和联络线交换功率分量。 FFC模式：模式： ACE计算公式中仅包含频率分量。计算公式中仅包含频率分量。分别为频率偏差和净交换功率偏差。分别为频率偏差和
18、净交换功率偏差。 FTC模式：模式： ACE计算公式中仅包含联络线交换功率分量。计算公式中仅包含联络线交换功率分量。区域控制偏差（区域控制偏差（Area Control Error，ACE）：）：反应控制区域当前的发电功率偏差值，其计算方法取决于反应控制区域当前的发电功率偏差值，其计算方法取决于AGC控制模式。控制模式。、区域控制偏差（区域控制偏差（ACE）计算）计算14ACE控制区间划分控制区间划分图图2-4 ACE控制区间划分控制区间划分死区：在此区段死区：在此区段ACE很小，很小， AGC不给电厂发送控制命令。不给电厂发送控制命令。 正常区：在此区段正常区：在此区段ACE较小，参与偏差调
19、节的发电机组立即跟踪调节，参与基较小，参与偏差调节的发电机组立即跟踪调节，参与基点调节的发电机组仍然在基点值附近运行。点调节的发电机组仍然在基点值附近运行。帮助区：在此区段帮助区：在此区段ACE较大，在参与偏差调节的发电机组跟踪调节的同时，部较大，在参与偏差调节的发电机组跟踪调节的同时，部分参与基点调节的发电机组加入到偏差调节当中进行辅助调节。当偏差消除之后分参与基点调节的发电机组加入到偏差调节当中进行辅助调节。当偏差消除之后参与辅助调节的发电机组重新逼近基点值。参与辅助调节的发电机组重新逼近基点值。紧急区：在此区段紧急区：在此区段ACE过大，参与偏差的发电机组在执行调节的同时，所有参过大，参
20、与偏差的发电机组在执行调节的同时，所有参与基点调节的发电机组立即脱离基点值加入到偏差当中进行辅助调节。当偏差消与基点调节的发电机组立即脱离基点值加入到偏差当中进行辅助调节。当偏差消除之后参与辅助调节的发电机组又重新逼近基点值。除之后参与辅助调节的发电机组又重新逼近基点值。 AGC程序会根据当前程序会根据当前区域区域频率、频率、ACE、ACE积分值等积分值等及给定的门槛值，将及给定的门槛值，将AGC控制区划分为死区、正常区、帮助区和紧急区。控制区划分为死区、正常区、帮助区和紧急区。根据不同根据不同的的区间区间，采用采用不同不同控制算法，计算区域的总调节功率控制算法，计算区域的总调节功率。15uA
21、GC 指令是电网调度中心计算产生的被控机组的目标功率，按照远指令是电网调度中心计算产生的被控机组的目标功率，按照远动控制装置（动控制装置（ RTU） 通讯规则生成通讯规则生成 AGC 遥控报文传送到电厂遥控报文传送到电厂 RTU， RTU 将将 AGC控制信号转换成控制信号转换成420mA 信号传输到单元机组的控制系信号传输到单元机组的控制系统。同时，统。同时， 机组的实发功率经过变送器转换成机组的实发功率经过变送器转换成 420mA 信号，经过信号，经过 RTU 转换成线性比例的二进制遥测数据，转换成线性比例的二进制遥测数据， 经过高频载波信号传输到电经过高频载波信号传输到电网调度实时控制系
22、统。网调度实时控制系统。u电网调度实时控制系统和单元机组的控制系统除上述两个重要参数电网调度实时控制系统和单元机组的控制系统除上述两个重要参数沟通外，还将一些反映机组及控制系统状态、沟通外，还将一些反映机组及控制系统状态、 AGC 运行品质及机组的运行品质及机组的负荷限制信号通过负荷限制信号通过 RTU 传输到电网调度实时控制系统，如：机组所允传输到电网调度实时控制系统，如：机组所允许的负荷高、低限，机组的负荷变化速率，机组的运行方式等。许的负荷高、低限，机组的负荷变化速率，机组的运行方式等。AGC 涉及到的信号涉及到的信号16u AGC的数据采集周期：一般为的数据采集周期：一般为18秒。在每
23、一个采集周期内，秒。在每一个采集周期内，AGC更新实时数据、计算更新实时数据、计算ACE、执行性能监视等。一般说来，对系、执行性能监视等。一般说来，对系统频率的监视以一秒为周期，因此，统频率的监视以一秒为周期，因此，AGC的数据采集周期最小可设的数据采集周期最小可设置为置为1秒。秒。u AGC的控制周期：应为采集周期的整数倍，一般为的控制周期：应为采集周期的整数倍，一般为315秒。在每秒。在每个个AGC控制周期，除完成采集周期的各项任务外，还要计算控制周期，除完成采集周期的各项任务外，还要计算AGC控制下的各机组的基点功率和调节功率，从而得到机组的目标出力，控制下的各机组的基点功率和调节功率，
24、从而得到机组的目标出力，但是否下发控制命令还取决与机组命令周期。但是否下发控制命令还取决与机组命令周期。u 机组命令周期：机组的控制命令周期是可变的，它由机组的实发控机组命令周期：机组的控制命令周期是可变的，它由机组的实发控制命令和响应速率共同决定。在每个制命令和响应速率共同决定。在每个AGC控制周期，如果机组已响控制周期，如果机组已响应上次的控制命令，则将本次的控制命令立即下发；如果机组未响应上次的控制命令，则将本次的控制命令立即下发；如果机组未响应上次的控制命令，本次控制命令暂不下发。应上次的控制命令，本次控制命令暂不下发。AGC执行周期执行周期17u AGC的控制对象是电厂控制器（的控制
25、对象是电厂控制器（PLC），），AGC下发控制命令给下发控制命令给PLC，由，由PLC调节机组的有功出调节机组的有功出力。一个力。一个PLC可以由一个或多个机组构成，以方可以由一个或多个机组构成，以方便实现单机控制或全厂控制。便实现单机控制或全厂控制。u 水电厂采取全厂水电厂采取全厂AGC控制模式控制模式u 火电机组选用单机或全厂火电机组选用单机或全厂AGC控制模式控制模式u 新能源场站新能源场站AGC控制通过新能源有功控制系控制通过新能源有功控制系统实现统实现181、电网负荷频率控制、电网负荷频率控制2、对区域、机组统计考核、对区域、机组统计考核3、AGC实时监视实时监视4、AGC综合信息查
26、询综合信息查询5、AGC模型维护模型维护通过通过AGC人机界面的实时监人机界面的实时监视功能，调度员可随时掌握视功能，调度员可随时掌握AGC程序运行中各项重要数据程序运行中各项重要数据的变化情况，从而迅速、准确的变化情况，从而迅速、准确地做出决策。地做出决策。调度员和自动化工作人员可调度员和自动化工作人员可对对AGC的模型进行维护，包括的模型进行维护，包括创建对象、修改参数、导入创建对象、修改参数、导入导出模型等。此外，导出模型等。此外，AGC人机人机界面还提供了各项历史统计数界面还提供了各项历史统计数据综合查询的功能。据综合查询的功能。AGC主要功能示意图主要功能示意图省调省调AGC系统主要
27、功能系统主要功能19实际考核联络线与计划值的偏差P1、SCADA实时监视采集系统实时监视采集系统频率与跨省联络线交换功率频率与跨省联络线交换功率省调AGC实时调整流程202、AGC根据当前联络线实际功率根据当前联络线实际功率与计划值之间的偏差，以及当前频与计划值之间的偏差，以及当前频率与额定频率的偏差，计算区域控率与额定频率的偏差，计算区域控制偏差：制偏差：PfACE103、根据控制策、根据控制策略，将偏差调略，将偏差调节量计算分配节量计算分配给各机组和新给各机组和新能源场站，下能源场站，下发机组或电厂发机组或电厂的功率调整指的功率调整指令（新能源有令（新能源有功控制系统下功控制系统下发功率调
28、整指发功率调整指令），通过专令），通过专用载波通道发用载波通道发送到各个电厂送到各个电厂的电厂控制器的电厂控制器（ PLC )4、电厂控制器（、电厂控制器（ PLC )根根据接受到的据接受到的AGC指令，调指令，调节本厂机组出力，使机组节本厂机组出力，使机组出力达到出力达到AGC指令的目标指令的目标值，最终达到值，最终达到AGC的控制的控制目标。目标。211.并网发电厂单机并网发电厂单机200MW及以上火电机组和单机及以上火电机组和单机20MW及以上的水电机及以上的水电机组及全厂容量组及全厂容量50MW水电厂应具有水电厂应具有AGC功能，并参与电网闭环发电控制。功能，并参与电网闭环发电控制。2
29、.AGC机组的调节容量原则上应满足从最小技术出力到额定出力的范围。机组的调节容量原则上应满足从最小技术出力到额定出力的范围。火电机组的火电机组的AGC调节范围为调节范围为50%100%机组额定有功出力，全厂调节的机组额定有功出力，全厂调节的水电厂水电厂AGC调节范围为调节范围为0100%全厂额定有功出力。全厂额定有功出力。3.各电厂应保证各电厂应保证AGC机组调节性能参数满足要求，机组机组调节性能参数满足要求，机组AGC可用率、调可用率、调节速率、响应时间等达到节速率、响应时间等达到“两个细则两个细则”技术标准。技术标准。4.AGC应具备应具备“当地当地/远方远方”两种控制模式，且两种模式可无
30、扰动切换。两种控制模式，且两种模式可无扰动切换。一般情况下，水电厂采取全厂一般情况下，水电厂采取全厂AGC控制模式，火电机组选用单机或全厂控制模式，火电机组选用单机或全厂AGC控制模式。控制模式。5.未经省调批准，并网的未经省调批准，并网的AGC机组不得随意修改机组不得随意修改AGC运行参数，不得擅运行参数，不得擅自退出自退出AGC装置。装置。6.参与参与AGC调整的机组发生异常情况或调整的机组发生异常情况或AGC装置不能正常运行时，发电装置不能正常运行时，发电企业可先停用企业可先停用AGC或切至或切至“当地控制当地控制”模式后立即汇报省调值班调度员，模式后立即汇报省调值班调度员，处理完毕后应
31、及时向省调值班调度员汇报并按调度指令投入运行。处理完毕后应及时向省调值班调度员汇报并按调度指令投入运行。AGC管理规定管理规定22机组控制上限、控制下限取机组控制上限、控制下限取前日各电厂申报机组最大、前日各电厂申报机组最大、最小可调出力数值！最小可调出力数值！23自动发电控制原理1自动发电控制应用2新能源有功控制系统介绍324甘肃新能源有功控制系统（大型集群风电、光电有功智能控制系统）甘肃新能源有功控制系统（大型集群风电、光电有功智能控制系统）通过对风电和光伏外送通道各断面潮流进行实时监控，可以实时计算各通过对风电和光伏外送通道各断面潮流进行实时监控，可以实时计算各个潮流断面的传送裕量，根据
32、各电厂日前发电能力申报、日前、日内现个潮流断面的传送裕量，根据各电厂日前发电能力申报、日前、日内现货申报、基数电量及市场电量完成情况，并结合各风电场和光伏电站的货申报、基数电量及市场电量完成情况，并结合各风电场和光伏电站的实时出力及申请加出力情况，实现对全网所有风电、光伏场站出力的智实时出力及申请加出力情况，实现对全网所有风电、光伏场站出力的智能控制。能控制。根据当前调度模式、运行方式对各断面的限额，该系统设定了按断面根据当前调度模式、运行方式对各断面的限额，该系统设定了按断面裕度自动控制模式、调度员模式、紧急调峰模式、紧急控制模式、自动裕度自动控制模式、调度员模式、紧急调峰模式、紧急控制模式
33、、自动调峰模式五种控制模式，合理分配各风电场出力计划，保证甘肃电网在调峰模式五种控制模式，合理分配各风电场出力计划，保证甘肃电网在各种运行方式及故障情况下稳定可靠运行，同时最大限度提高了电网的各种运行方式及故障情况下稳定可靠运行，同时最大限度提高了电网的输送能力，使风电场和光伏电站的出力最大化、最优化，实现了对风能输送能力，使风电场和光伏电站的出力最大化、最优化，实现了对风能和光能资源的充分利用。和光能资源的充分利用。系统功能概述25新能源有功控制已考虑的相关因素直购电常规电源u 正负备用约束u AGC实时调节功率u 调节速率u 新能源实时出力u 新能源发电能力u 新能源电量交易新能源n 全网
34、：调峰约束（含联络线控制）n 多级外送断面：电网安全约束26新能源有功控制系统配置图27甘肃新能源有功控制系统分四层结构：甘肃新能源有功控制系统分四层结构：u 2 2个控制中心站，主备配置，位于甘肃省调和嘉峪关地调，主要实现对整个系统进行实时监个控制中心站，主备配置，位于甘肃省调和嘉峪关地调，主要实现对整个系统进行实时监控，实现新能源有功智能实时协调控制策略、计划值的实时计算和下发、新能源发电厂加出力控，实现新能源有功智能实时协调控制策略、计划值的实时计算和下发、新能源发电厂加出力申请的自动批复、申请算法和跟踪算法的切换、运行方式和控制模式的切换等主要功能。申请的自动批复、申请算法和跟踪算法的
35、切换、运行方式和控制模式的切换等主要功能。u 2 2个控制主站位于瓜州、玉门站，主备配置个控制主站位于瓜州、玉门站，主备配置SCS-500WSCS-500W新能源有功功率控制装置，主要实现河新能源有功功率控制装置，主要实现河西地区风电场、光伏电站、西地区风电场、光伏电站、9 9个控制子站、个控制子站、2 2个控制中心站之间的信息汇总和交换、装置运行信个控制中心站之间的信息汇总和交换、装置运行信息的上送和下发、控制中心站计算的计划值的实时下发等。息的上送和下发、控制中心站计算的计划值的实时下发等。u 9 9个控制子站，由原河西稳控系统中的瓜州子站、山丹子站、凉州子站、玉门子站、嘉峪关个控制子站，
36、由原河西稳控系统中的瓜州子站、山丹子站、凉州子站、玉门子站、嘉峪关子站以及西北新疆联网安全稳定控制系统中敦煌子站、酒泉子站、河西子站、武胜子站组成子站以及西北新疆联网安全稳定控制系统中敦煌子站、酒泉子站、河西子站、武胜子站组成，实时监测，实时监测750kV750kV、330kV330kV各控制断面的潮流，把检测线路和关键断面的运行情况、故障情况、各控制断面的潮流，把检测线路和关键断面的运行情况、故障情况、过载情况实时上送到本系统的主站和控制中心站，作为与控制策略有关的一个重要信息来源、过载情况实时上送到本系统的主站和控制中心站，作为与控制策略有关的一个重要信息来源、计算和协调控制决策的依据和约
37、束条件，同时也实现了新能源发电有功智能控制系统和河西稳计算和协调控制决策的依据和约束条件，同时也实现了新能源发电有功智能控制系统和河西稳控系统的协调。控系统的协调。u 各风电场和光伏电站装设有各风电场和光伏电站装设有 SCS-500WSCS-500W风电场有功功率控制装置（执行子站），实现新能源风电场有功功率控制装置（执行子站），实现新能源有功指令的接收及超发切馈线，确保有功下调指令的严格执行。监视风电场、光伏电站运行数有功指令的接收及超发切馈线，确保有功下调指令的严格执行。监视风电场、光伏电站运行数据并向调度主站上传信息，接受并执行调度主站下发的有功目标指令，当风电场、光伏电站出据并向调度主
38、站上传信息，接受并执行调度主站下发的有功目标指令，当风电场、光伏电站出力大于计划值，控制子站通过超计划告警、切馈线等手段，保证风电场和光伏电站总出力在调力大于计划值，控制子站通过超计划告警、切馈线等手段，保证风电场和光伏电站总出力在调度允许范围之内。度允许范围之内。u 中心站还能与省调中心站还能与省调EMSEMS通信，获取实时备用容量等数据，实现风电场和光伏电站调峰控制策通信，获取实时备用容量等数据，实现风电场和光伏电站调峰控制策略，在控制中心站与控制子站通信中断时，可以从略，在控制中心站与控制子站通信中断时，可以从EMSEMS系统中获取电网断面裕度等控制策略计系统中获取电网断面裕度等控制策略
39、计算所需要的数据，保证控制策略计算的正确性，提高系统的可靠性和可用性。算所需要的数据，保证控制策略计算的正确性，提高系统的可靠性和可用性。新能源有功控制系统配置28自动调峰-新能源与AGC协调控制AGC新能源控制指令ACE调节量、水、火备用约束新能源控制系统SCADA前置常规电源实时出力新能源实时出力支路有功常规电源控制指令调度数据网实时信息远动装置 厂站AGC柔控装置远动装置 厂站AGC 通过读取联络线通过读取联络线ACE偏差值、偏差值、AGC上下备用空间，实现新能源与常规水、上下备用空间，实现新能源与常规水、火电机组联合自动调节，实现在新能源大发期间，水、火电出力压至最低，不再火电机组联合
40、自动调节，实现在新能源大发期间，水、火电出力压至最低，不再预留联络线调整空间，通过调整新能源出力来调整联络线，以弥补电网调峰能力预留联络线调整空间，通过调整新能源出力来调整联络线，以弥补电网调峰能力不足的缺陷，最大程度地利用风、光资源。不足的缺陷，最大程度地利用风、光资源。29甘肃省调新能源有功控制系统（甘肃省调新能源有功控制系统（AGC技术支持系统）主要功技术支持系统）主要功能如下：能如下：（1）新能源实时发电及断面裕度的在线监视；）新能源实时发电及断面裕度的在线监视；（2）方式变化与稳定限额自适应切换；）方式变化与稳定限额自适应切换；（3）考虑电网调峰、静态、暂态约束的新能源接纳能力的在）
41、考虑电网调峰、静态、暂态约束的新能源接纳能力的在线评估；线评估；（4）综合考虑市场化电量、多级断面约束、潮流灵敏度、风）综合考虑市场化电量、多级断面约束、潮流灵敏度、风光资源差异和公平性原则的的新能源实时发电计划的优化分光资源差异和公平性原则的的新能源实时发电计划的优化分配配;（5）基于风光出力最大化的新能源与常规能源协调控制；）基于风光出力最大化的新能源与常规能源协调控制；（6）新能源预测精度及控制性能的在线监视与考核；）新能源预测精度及控制性能的在线监视与考核；（7）基于）基于WEB平台的三公调度信息的实时发布；平台的三公调度信息的实时发布；30特许权场站（中电投安西、中节能昌马，龙源桥东
42、一场特许权场站（中电投安西、中节能昌马，龙源桥东一场及若干特许权光伏、扶贫光伏）及若干特许权光伏、扶贫光伏）可按分区、电站设置与上网断面的关联及灵敏度可按分区、电站设置与上网断面的关联及灵敏度子分区计算方式（参与主网子分区计算方式（参与主网/ /独立计算）的可配置独立计算）的可配置支持分区间从属关系的自定义，可灵活接入电站、分区支持分区间从属关系的自定义，可灵活接入电站、分区有功实时控制功能有功实时控制功能311）控制策略体现公平、公正、公开原则，保证每个新能源场站能公）控制策略体现公平、公正、公开原则，保证每个新能源场站能公平的获得发电计划，各信息相互开放，充分公开，所有场站都能看到平的获得
43、发电计划，各信息相互开放，充分公开，所有场站都能看到本区域其它场站的出力和计划以及电网可再增加接纳新能源能力（最本区域其它场站的出力和计划以及电网可再增加接纳新能源能力（最小断面裕度）等信息。小断面裕度）等信息。2）保证新能源场站出力最大化，实时计算电网总接纳新能源能力，）保证新能源场站出力最大化，实时计算电网总接纳新能源能力，根据电网总接纳能力的变化及各新能源场站当前出力和加出力申请，根据电网总接纳能力的变化及各新能源场站当前出力和加出力申请，每固定周期（每固定周期（5分钟）计算一次各场站计划并下发，该计划为上限值，分钟）计算一次各场站计划并下发，该计划为上限值，低于该计划可自由发电，高于该
44、计划需要申请。低于该计划可自由发电，高于该计划需要申请。3）以保证电网安全稳定运行为首要条件，未提出加出力申请或提出）以保证电网安全稳定运行为首要条件，未提出加出力申请或提出加出力申请未批准的情况下，高于计划值运行，超过规定时间，由控加出力申请未批准的情况下，高于计划值运行，超过规定时间，由控制执行站装置切除相应的馈线，使出力回到计划值以下，保证主网安制执行站装置切除相应的馈线，使出力回到计划值以下，保证主网安全。全。4）减少操作复杂性，对风机尽量做到无损伤控制。各风场根据发电）减少操作复杂性，对风机尽量做到无损伤控制。各风场根据发电计划调整发电出力，调整方式可由风场操作人员手动调整或由风电集
45、计划调整发电出力，调整方式可由风场操作人员手动调整或由风电集控系统自动调整，进行出力跟踪。控系统自动调整，进行出力跟踪。控制策略整体原则控制策略整体原则325）尽量做到风）尽量做到风/光场站间资源协调优化分配，根据风况光场站间资源协调优化分配，根据风况/光照强度不光照强度不同实时调整各电厂出力。同实时调整各电厂出力。6）提高对新能源场站运行的管控能力，保证调度计划的公平和严）提高对新能源场站运行的管控能力，保证调度计划的公平和严肃性。肃性。7）采取分片、分区控制：根据风电场、光伏电站接入电网情况，）采取分片、分区控制：根据风电场、光伏电站接入电网情况，分片、分区控制，首先判断总体出力情况，再判
46、断各个片区出力情分片、分区控制，首先判断总体出力情况，再判断各个片区出力情况。原则上总体受限，总体控制；片区受限，片区内控制。况。原则上总体受限，总体控制；片区受限，片区内控制。8）根据各新能源电厂参与跨区外送、跨省外送、新能源与自备电）根据各新能源电厂参与跨区外送、跨省外送、新能源与自备电厂电量置换、新能源就地消纳、大用户直购电等各种市场电量，日厂电量置换、新能源就地消纳、大用户直购电等各种市场电量，日前前/日内现货申报情况，通过新能源有功控制系统分配各新能源电日内现货申报情况，通过新能源有功控制系统分配各新能源电厂发电计划，确保各电厂市场电量、基数电量调出。厂发电计划，确保各电厂市场电量、
47、基数电量调出。控制策略整体原则控制策略整体原则33调整电站出力不高于计划值根据功率预测或人工经验当前时刻电网新能源接纳能力加出力申请各电站当前计划各电站当前出力整体计算分配各电站标杆计划（中间值）安全校核各电站实时计划新能源有功控制系统指令流程各电站计划电量完成情况调峰约束各电站日前计划34新能源场站申报次日预计发电能力水、火最小可调容量联络线外送功率计划系统负荷预测新疆外送计划祁邵直流外送计划基于最大消纳能力计算各厂站日前预计划省调安全校核上报国调国调进行安全校核，组织现货交易，发布出清交易结果省调依据国调出清结果，修正跨省联络线计划并计算新能源厂站日前终计划日前计划下发至有功控制系统，作为
48、主要计算依据根据断面额度、AGC调峰信息实时计划基数、市场电量完成情况新能源厂站日前现货申报基于现货市场的日前计划基于现货市场的日前计划/实时计划实时计划现货交易平台有功控制系统下发至各场站35日前计划编制及日内调度原则日前计划编制及日内调度原则日前计划编制原则：以电厂预测发电能力为基础，日前计划编制原则：以电厂预测发电能力为基础，以完成月度发电计划为目标。新能源厂站电量计划以完成月度发电计划为目标。新能源厂站电量计划按其所签市场电量多少实施差异化分配，并通过月按其所签市场电量多少实施差异化分配，并通过月度计划，实现各电站基数电量完成进度基本相当。度计划，实现各电站基数电量完成进度基本相当。日
49、内调度原则：在日前计划的基础上，以完成日日内调度原则：在日前计划的基础上，以完成日前发电计划为目标，通过新能源有功控制系统分配前发电计划为目标，通过新能源有功控制系统分配出力。出力。3637控制模式38稳控软压板远程调阅稳控软压板远程调阅39稳控定值单远程调阅稳控定值单远程调阅40超发考核超发考核 出力超计划值后，系统根据超计划值幅度，开始长延时出力超计划值后，系统根据超计划值幅度，开始长延时/短短延时倒计时，倒计时时间结束时出力仍未降至计划值以内，则延时倒计时，倒计时时间结束时出力仍未降至计划值以内，则下发切馈线命令至执行子站，切除风电场下发切馈线命令至执行子站，切除风电场/光伏电站馈线，使
50、光伏电站馈线，使该厂出力降至计划值以内。该厂出力降至计划值以内。41超发考核超发考核1、累计超发达到、累计超发达到2个利用小时数，该厂站标示为黄色个利用小时数，该厂站标示为黄色“超发超发”标志，系统自动将该厂实时计划降零，持续标志，系统自动将该厂实时计划降零，持续24小时！小时！2、在计划降零期间，若继续超发，累计达、在计划降零期间，若继续超发，累计达0.1利用小时数，利用小时数，该厂站标示为红色该厂站标示为红色“异常异常”标志，该厂实时计划继续降零，标志，该厂实时计划继续降零，持续持续72小时！小时！利用小时数利用小时数=发电量发电量/装机容量装机容量42u申请加出力电场，执行新计划不到位，
