[电力行业]自动发电控制的基本原理及应用ym.docx

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1、自动发电电控制的的基本原原理及应应用3第一章 自动发发电控制制（AGGC）在在电力系系统中的的作用33第一节 自动发发电控制制（AGGC）发发展概况况3第二节 自动发发电控制制（AGGC）与与电力系系统优质质运行55第三节 自动发发电控制制（AGGC）与与电力系系统经济济运行112第四节 自动发发电控制制（AGGC）与与电力系系统安全全稳定运运行133第五节 自动发发电控制制（AGGC）与与电力市市场运营营14第二章 电力系系统自动动发电控控制（AAGC）概概述166第一节 电力系系统的负负荷变化化和频率率波动116第二节 电力系系统频率率控制的的基本概概念200第三节 电力系系统自动动发电控

2、控制（AAGC）系系统构成成概述224第三章 自动发发电控制制的基本本原理229第一节 频率的的一次调调节299第二节 电力系系统频率率的二次次调节442第三节 电力系系统频率率的三次次调节660第二篇 电力系系统自动动发电控控制系统统68第四章 电力系系统的自自动发电电控制系系统688第一节 调度端端自动发发电控制制系统概概述688第二节 自动发发电控制制系统（AGC）69第五章 自动发发电控制制的信息息传输系系统744第一节 自动发发电控制制信息传传输规范范74第二节 自动发发电控制制方式及及其信息息传输系系统要求求78第三节 信息传传输时间间延迟对对自动发发电控制制的影响响82第六章 水

3、电厂厂自动发发电控制制系统884第一节 水电厂厂的自动动发电控控制系统统概述884第二节 水电机机组的调调节能力力85第三节 水电厂厂自动控控制系统统88第四节 水电厂厂机组的的优化运运行1111第五节 水电厂厂全厂负负荷控制制策略1115第六节 水电厂厂AGCC控制对对一次设设备的影影响1116第七节 现代化化水电站站综合自自动化1116第八节 抽水蓄蓄能电站站负荷控控制方式式1199第九节 梯级电电站负荷荷控制方方式1222第七章 火电厂厂AGCC控制系系统1226第一节 火电机机组的负负荷调节节能力1126第二节 火电厂厂协调控控制系统统1344第三节 燃煤机机组AGGC性能能提高及及存

4、在的的问题1145第四节 火电厂厂全厂负负荷优化化控制系系统1448第五节 燃汽轮轮机的AAGC控控制系统统1500第三篇 电力系系统自动动发电控控制的实实施1551第八章 电力系系统自动动发电控控制的控控制策略略与规划划1511第一节 电力系系统自动动发电控控制的控控制策略略1511第二节 电力系系统自动动发电控控制实施施规划概概述1555第九章 电力系系统自动发电电控制系系统的实实例1660第一节 调度端端自动发发电控制制系统1161第二节 厂站自自动发电电控制系系统1776第三节 信息传传输系统统1799第十章 自动发发电控制系统统调试1181第一节 AGCC调试工工作流程程1811第二

5、节 AGCC调试项项目1882第三节 机组现现场调试试方案实实例1883第四节 AGCC各级调调试的试试验报告告实例1194第十一章章 自动动发电控控制系统统性能评评价和控控制策略略2055第一节 AGCC性能评评价标准准与参数数的确定定2055第二节 互联电电网AGGC的控控制策略略2088第三节 发电性性能评价价2199第四节 AGCC性能的的统计分分析2225第十二章章 电力力市场辅助服服务和AAGC调调节2228第一节 电力市市场辅助助服务概概述2228第二节 调节服服务、负负荷跟踪踪服务需需求的确确定2339第三节 调节服服务、负负荷跟踪踪服务的的获取和和调用2244第四节 服务提提

6、供者技技术条件件的认证证、服务务性能评评价2449第五节 调节服服务和负负荷跟踪踪服务的的成本、定定价、交交易结算算2533自动发电电控制的的基本原原理及应应用第一章 自动发电电控制（AAGC）在在电力系系统中的的作用第一节 自动发电电控制（AAGC）发发展概况况一、 国外电力力系统对对自动发发电控制制（AGGC）的的研究与与应用电力系统统自动发发电控制制（AGGC）原原先称为为“电力系系统频率率与有功功功率的的自动控控制”，对这这项技术术的研究究可以追追溯到几几十年前前，但它它的发展展和应用用还是在在电力系系统扩大大以后，尤尤其是二二十世纪纪五十年年代以来来，随着着战后经经济的发发展，电电力

7、系统统的容量量不断增增长，各各工业发发达国家家的电力力系统通通过研究究和试验验，相继继实现了了频率与与有功功功率的自自动控制制。前苏联于于19337年研研制出第第一个频频率调整整器，安安装在斯斯维尔斯斯克水电电厂中。到到二十世世纪五十十年代，已已有若干干个电力力系统实实现了频频率和有有功功率率的自动动调整。119599年，前前苏联开开始在组组成全苏苏统一电电力系统统的主要要部分南部部、中部部及乌拉拉尔、西西伯利亚亚西部等等联合电电力系统统中，实实现非集集中的调调整系统统。前苏苏联在频频率和有有功功率率控制方方面广泛泛采用虚虚有差率率调整准准则，随随着其欧欧洲部分分统一电电力系统统的形成成，又逐

8、逐步过渡渡到采用用“频率交换功功率（TTBC）”准则，自动控制装置主要有电子模拟和磁放大器式两种。在美国，各各电力公公司所属属电力系系统之间间广泛采采用“频率交换功功率（TTBC）”的控制方式，自动控制装置以TVA系统的高速频率负荷控制装置、统一爱迪生系统的自动负荷控制装置、堪萨斯电力照明公司的采用自整角机的电力系统自动负荷分配系统为代表。在欧洲，以以西德和和法国电电力系统统为主，由由荷兰、比比利士、卢卢森堡、意意大利、瑞瑞士和奥奥地利等等国电网网组成的的西欧联联合电力力系统，采采用“频率交换功功率（TTBC）”准则实现联合控制，但各国内部的控制准则和装置则多种多样，如法国内部采用“功率相角“

9、有差特性准则，其特点为系统无须分区即可实现多电厂的联合控制。在日本，存存在两个个联合电电力系统统，分别别包含三三个和七七个电力力系统，控控制准则则有固定定频率控控制和固固定负荷荷控制等等，系统统之间多多数采用用“频率交换功功率（TTBC）”控制，少数用选择式频率控制，自动装置主要是比例积分型。二十世纪纪六十年年代，国国外电力力系统频频率和有有功功率率的自动动控制工工作又有有了新的的进展，控控制装置置元件改改用晶体体管和集集成电路路，控制制原理由由模拟式式转向数数字化，特特别是七七十年代代以来，继继美国NNEPEEX电力力控制中中心采用用在线电电子数字字计算机机实现了了自动发发电控制制、经济济负

10、荷分分配和电电力系统统安全监监控以后后，各国国竞相发发展，进进行基于于计算机机集中控控制的现现代自动动发电控控制技术术的研究究和应用用，取得得了明显显的经济济效益。二、 我国电力力系统对对自动发发电控制制（AGGC）的的研究与与应用我国电力力系统对对频率和和有功功功率的自自动控制制工作开开始于119577年，当当时确定定以东北北和京津津唐两大大电力系系统进行行试点。东东北电力力系统采采用“集中控控制下的的分区控控制”方案，特特点是将将系统分分为以省省调度辖辖区为范范围的三三个区，并并对联络络线负荷荷及系统统频率实实现综合合控制，平平时各区区自行担担负本区区负荷变变动，而而不影响响邻区，在在系统

11、频频率降低低时，则则可相互互支援，联联络线负负荷可以以给定或或定时加加以修改改，控制制装置由由磁放大大器及自自整角机机组成。京京津唐电电力系统统采用分分散式控控制方案案，主要要特点是是在各主主导电厂厂中分别别装设系系统微增增率发生生器，对对电厂机机组进行行控制，线线损修正正采用简简化通道道方案分分散在电电厂中进进行，因因而可以以不用或或少用通通道实现现整个系系统的频频率和有有功功率率的自动动控制，自自动装置置以磁放放大器和和电气机机械式为为主。华东电网网从六十十年代开开始进行行自动发发电控制制（当时时称自动动调频）的的试验工工作，119633年华东东电管局局审查通通过了“华东电电力系统统频率与

12、与有功功功率自动动控制方方案”，确定定近期采采用“主系统统集中控控制下的的地区分分散制”控制方方式，远远期逐步步过渡到到“频率联络线线交换功功率”（TBBC）控控制方式式，并开开始制定定规划、组组织实施施。19964年年实现了了新安江江水电厂厂单机自自动调频频；19965年年新安江江水电厂厂全厂六六台机均均参与了了自动调调频。119666年和119677年，又又相继完完成了望望亭电厂厂一期和和二期频频率与有有功功率率自动控控制工程程，系统统进入了了水火电电厂联合合自动调调频阶段段。同时时，闸北北、杨树树浦和下下关电厂厂也开始始了自动动调频工工作，为为逐步过过渡到多多个电厂厂联合控控制创造造条件

13、。119688年，用用晶体管管和可控控硅实现现的第二二代自动动调频装装置试制制成功，与与此同时时，在华华东电网网总调度度所装设设了标准准频率分分频器、系系统频率率质量自自动记录录装置和和自动时时差校正正信号发发送器，通通过远动动通道将将信号发发送到新新安江水水电厂，实实现了系系统自动动时差校校正。按按照规划划，到六六十年代代末，参参加自动动发电控控制的电电厂将扩扩大到114个，被被控机组组66台台，总容容量达226000Mw，占占当时系系统总装装机容量量的700%左右右，届时时，华东东电力系系统频率率与有功功功率的的自动控控制将得得到完全全实现。由上可见见，我国国电力系系统频率率和有功功功率的

14、的自动控控制工作作起步并并不晚，通通过一段段时间的的工作，到到二十世世纪六十十年代中中期，东东北、京京津唐和和华东三三大电力力系统已已经实现现了自动动调频和和不同规规模的多多厂有功功功率控控制，系系统频率率在0.05HHz以内内的累计计时间一一般都在在70%以上，电电钟误差差一般不不超过十十秒钟，已已接近当当时的世世界先进进水平。可可惜由于于十年动动乱，电电力系统统的正常常运行受受到极大大的破坏坏，电网网长期处处于低频频率、低低电压的的恶劣状状态之下下，系统统自动调调频工作作只得陷陷于停顿顿。十年动乱乱之后，随随着电力力系统正正常生产产秩序的的逐渐恢恢复，又又迎来了了自动发发电控制制新的发发展

15、机遇遇。特别别是随着着各网、省省（市）电电网能量量管理系系统的建建设，各各电力系系统普遍遍进行了了基于计计算机集集中控制制的现代代自动发发电控制制技术的的研究和和应用。19922年，华华东电网网共有22个水力力发电厂厂（新安安江、富富春江）和和3个火火力发电电厂（望望亭、闵闵行、石石洞口）的的18台台发电机机组具备备参与AAGC的的条件，机机组额定定容量为为18009.77MW，可可调容量量为11100MMW。该该年，华华东网调调的AGGC年投投运时间间为39963小小时。19944年，华华东电网网在网、省省(市)调SCCADAA功能实实用化工工作全面面完成的的基础上上，深入入研究联联合电网网

16、条件下下AGCC技术应应用的问问题，从从工作规规划抓起起，全面面推进AAGC技技术应用用。首先先从华东东电网的的实际情情况出发发，确定定了FFFC-TTBC的的AGCC控制的的策略，即即华东电电网总调调度所实实行“定频率率控制（FFFC）”，三省一市调度所实行“联络线功率频率偏差控制（TBC）”。并提出了AGC工作在6年中分三个阶段进行的工作步骤，三个阶段工作中心分别是：19951996年为“扩大队伍、构成系统、维持负荷、守好关口”，19971998年为“协助调频、曲线跟踪、省市计算、经济介入”，19992000年为“降低线损、关口修正、水火共济、全网最优”。到1998年，华东电网AGC工作取

17、得了实质性的进展，网、省（市）调度所的AGC功能全面投入运行，并采用北美电力系统可靠性协会（NERC）的A1、A2标准评价控制性能。2001年，华东电网又采用NERC最新推出的CPS标准评价控制性能，促进了省、市电力系统对发电机组一次调节工作的开展。截止到220022年底，华华东电网网全网AAGC可可控机组组容量达达403339MMW，占占全网统统调装机机总容量量的766.933%，AAGC可可调容量量达1557100.5MMW，比比19992年提高高了133倍左右右，占全全网统调调装机总总容量的的29.96%，占全全网统调调最高负负荷的330.665%。电电网频率率合格率率，特别别是0.11

18、 Hzz的合格格率有了了较大的的提高。119955年，华华东电网网0.22 Hzz的频率率合格率率为999.766%，0.11 Hzz的频率率合格率率为844.499%；220022年，华华东电网网0.22 Hzz的频率率合格率率为999.9994%，而而0.11 Hzz的频率率合格率率达到999.993%。电电能质量量的提高高，为社社会也为为电力企企业本身身带来了了可观的的效益。第二节 自动发电电控制（AAGC）与与电力系系统优质质运行电力系统统频率质质量对社社会和电电力企业业的影响响众所周知知，电网网频率是是电能质质量三大大指标之之一，电电网的频频率反映映了发电电有功功功率和负负荷之间间的

19、平衡衡关系，是是电力系系统运行行的重要要控制参参数，与与广大用用户的电电力设备备以及发发供电设设备本身身的安全全和效率率有着密密切的关关系。频率波动动对发电电厂设备备的影响响发电厂的的汽轮机机及其叶叶片是按按照额定定转速（频频率）和和进汽没没有冲击击时保证证能有最最大的轴轴功率来来设计的的。因而而降低旋旋转频率率会引起起蒸汽冲冲击叶片片的损耗耗，同时时增加了了转矩；而提高高旋转频频率则会会导致减减小转矩矩，使叶叶片背面面的冲击击增加。因因而，汽汽轮机运运行在额额定频率率下最为为经济。此此外，降降低频率率运行还还会使汽汽轮机工工作叶片片和其它它零件加加速磨损损。频率的变变化会影影响到发发电厂厂厂

20、用电动动机（如如给水泵泵、循环环水泵、引引风机、送送风机等等）的正正常运行行。压头头只消耗耗在克服服输水系系统动态态阻力压压头的水水泵，其其出力与与转速的的一次方方成正比比：(Q1/Q2) = (n11/n2)（1.22.1）有静阻力力压头时时，水泵泵出力与与角频率率的关系系可由下下式来确确定：QQ = (k12-HCTT)/R（1.22.2）式中角频频率HHCT被克服服的静压压头R输水管管阻力kk1由机机组结构构及尺寸寸所确定定的系数数。有了静压压头，水水泵将在在频率不不到零的的某一频频率时便便停止给给水，这这个频率率被称为为临界频频率。根根据这一一定义，临临界频率率为：kp=HCT/k1（

21、1.22.3）图1-22-1示示出了临临界频率率为455.8HHz的电电动给水水泵试验验的和计计算的特特性曲线线。从上述可可知，电电动给水水泵的出出力与交交流电网网的频率率有很大大的关系系。即使使频率下下降的幅幅度很小小，水泵泵的出力力也会降降低很多多，于是是破坏发发电厂的的正常工工作，或或者完全全停止向向锅炉给给水，而而使锅炉炉的安全全运行和和发电厂厂以及整整个电力力系统的的运行可可靠性受受到威胁胁。频率超过过额定值值时，给给水泵发发出的压压头超过过所必需需的压头头，因而而使厂用用电能的的消耗增增大。所有上述述情况也也适用于于循环水水泵，只只是影响响的程度度较小而而已。频率低于于额定值值将使

22、通通过汽轮轮机凝汽汽器的水水量减少少，这就就等于使使凝汽器器的真空空度降低低，结果果使汽轮轮机的效效率下降降，使汽汽耗量增增大。频频率超过过额定值值会使通通过汽轮轮机凝汽汽器的水水量增加加，使电电能消耗耗增加。除水泵以以外，发发电厂内内还有大大量具有有通风力力矩的机机械（一一次风送送风机、二二次风送送风机、引引风机），在在没有静静压头时时，这些些机械的的出力和和频率的的一次方方成正比比。然而而试验证证明，随随着频率率的降低低，送风风机和引引风机的的出力远远较频率率下降得得快。频频率提高高时，送送风机和和引风机机所产生生的压头头就大为为增加，这这种情况况与出力力（压力力）降低低一样，会会引起锅锅

23、炉运行行方式的的破坏。锅锅炉的经经济性决决定于排排出烟气气中COO和COO2的含量量，以及及燃烧室室内的过过剩空气气量。CCO和CCO2的含量量与所供供给的空空气量和和排出的的烟气量量有关，因因此，锅锅炉运行行的经济济性首先先取决于于送引风风装置的的运行状状况。频率降低低时，送送风机的的出力降降低，进进入燃烧烧室的空空气量较较少，此此时化学学不完全全燃烧损损失增加加，而同同时减少少了排烟烟损失。频频率提高高时，送送风机的的出力提提高，因因此，化化学不完完全燃烧烧损失减减少，而而排烟损损失增加加。锅炉炉中的最最低损失失一般是是在一个个确定的的过剩空空气量（CCO2的含量量）时发发生的。因因而，频

24、频率的改改变将导导致锅炉炉正常运运行方式式的破坏坏。频率波动动对用户户设备的的影响用户的旋旋转设备备一般是是由电动动机驱动动的，因因此，与与发电厂厂的设备备相同，频频率的波波动对其其有着严严重影响响。尽管管许多用用户设备备能在较较宽的频频率范围围内正常常工作，但但随着科科学技术术的发展展，一些些新的电电子设备备及精密密加工设设备对电电网频率率提出了了更高的的要求，频频率的波波动，会会使产品品质量下下降或设设备损坏坏。根据据IEEEE 4446-19995标准准和BSS ENN501160:19995标准准，0.55Hz的的是许多多最终用用户设备备的频率率波动的的最大容容限。频率波动动的长期期积

25、累效效应也会会影响用用户设备备的正常常工作，尽尽管以同同步电机机驱动的的时钟已已不再时时兴，但但是仍有有部分设设备依然然以电力力系统作作为参照照系，特特别是那那些与时时间有关关、需长长期运行行、但又又难以通通过外部部进行授授时的设设备仍然然需要以以电钟为为计时手手段。如如数量巨巨大的用用户分时时电度表表，不具具备自动动与标准准时间对对时的手手段，如如要依靠靠人工对对时，则则工作量量巨大，如如以电钟钟为计时时手段，既既可保持持时间的的准确度度，又可可降低电电度表的的结构复复杂性和和造价。频率质量量改善对对经济效效益的影影响众所周知知，频率率偏差反反映了发发电与负负荷间的的不平衡衡，特别别是频率率

26、偏高，反反映发电电量超出出了用电电的需求求量，造造成了用用户电费费的额外外支出，以以及能源源的浪费费。平均频率率反映的的经济效效益由于我国国过去长长期处于于缺电局局面，因因此，在在一段相相当长的的时期中中，从政政策上鼓鼓励电厂厂多发电电，以发发电量为为电厂的的主要经经济考核核指标，在在这种情情况下，发发电厂普普遍存在在抢发电电（超计计划发电电）的现现象，特特别是在在年底岁岁末，发发电厂为为完成生生产指标标，抢发发电的现现象更为为严重，使使电力系系统大多多数时间间处于高高频率运运行，系系统的平平均频率率必然高高于标准准频率值值。以华华东电网网为例，经经过了220世纪纪八十年年代中、后后期及九九十

27、年代代初期的的建设和和发展，到到19995年，华华东电网网迎来了了发电容容量基本本满足用用电需求求的局面面，基本本消除了了压低频频率运行行的现象象，但高高频率却却成为困困扰系统统运行的的问题，全全年平均均频率为为50.02HHz，由由此引起起的能源源浪费可可用公式式1.22.1推推算：能源浪费费（折合合成标准准煤）=年频率率平均偏偏差值（HHz）频率偏偏差系数数（kww/Hzz）3655（天）24（时/天）标准煤耗（T/kwH）（1.2.1）如果式中中频率偏偏差系数数按22200103kw/HHz、标标准煤耗耗按377810-66T/kwH计计算，可可推算出出19995年华华东电网网因频率率偏

28、高浪浪费了能能源合标标准煤1145,6966吨。而用户为为此多付付出的电电费可用用公式11.2.2推算算：用户多付付电费=年频率率平均偏偏差值（HHz）频率偏偏差系数数（kww/Hzz）3655（天）24（时/天）用户电费(元/kwH)（1.2.2）如果式中中频率偏偏差系数数仍按222000103kw/HHz、用用户电费费按0.4元/kwH计计算，可可推算出出19995年华华东电网网的用户户因频率率偏高多多支出了了电费115,4417.6万元元。频率分布布反映的的经济效效益电力系统统频率偏偏差而引引起平均均频率偏偏高的现现象也许许并不多多见，用用平均频频率来分分析电力力系统频频率与各各方经济济

29、利益的的关系可可能不具具有普遍遍意义，但但频率偏偏差必然然引起频频率分布布的变化化，因此此，对频频率分布布的研究究更具普普遍意义义。从图图1-22-2可可以看出出尽管系系统1和和系统22的平均均频率均均为500Hz，但但系统11的频率率偏差明明显比系系统2的的大，通通过对频频率分布布曲线高高于500Hz部部分的积积分，可可以推算算出电力力系统在在高频率率时多消消耗的能能源。如如果根据据图1-2-22所示的的频率分分布曲线线，并均均按华东东电网上上述有关关参数进进行计算算，可以以推算得得到，系系统1在在一年内内高频率率时多消消耗能源源合标准准煤866,3998吨；系统22在一年年内高频频率时多多

30、消耗能能源合标标准煤555,3365吨吨。当然然，一个个正常运运行的电电力系统统，其高高于标准准频率的的运行时时间是不不可能等等于零的的，但通通过对同同一个系系统不同同频率分分布曲线线的分析析、比较较，可以以对在节节能方面面取得的的经济效效益作出出评估。综上所述述，使频频率稳定定在额定定值，是是电力系系统运行行的重要要任务。三、 电力系统统频率指指标和控控制要求求确定频率率指标和和控制要要求需考考虑的因因素为了满足足发电厂厂设备、用用户设备备和电力力系统正正常运行行的需要要，必须须根据各各电力系系统的特特点，提提出频率率指标和和控制要要求。为为此，需需要考虑虑的问题题有：基准频率率和频率率的正

31、常常范围基准频率率是由设设计确定定的，中中国、西西欧、澳澳大利亚亚、日本本的一部部分的电电力系统统基准频频率为550Hzz；而北北美、日日本的另另一部分分的电力力系统的的基准频频率为660Hzz。在各各个电力力系统中中，所有有的发电电和用电电设备均均按在基基准频率率下运行行效率最最高的原原则来设设计的。确定频率率的正常常控制范范围应考考虑三个个重要因因素：对发电、用用电设备备经济性性的影响响，使其其能发挥挥最佳的的效率。对故障状状态下频频率允许许范围的的影响，当当电力系系统中发发生故障障时，频频率不越越出相应应故障状状态的频频率允许许范围。对安全性性和经济济性的综综合分析析。由于于电力系系统绝

32、大大部分时时间必须须运行在在频率的的正常控控制范围围之内，因因此，确确定频率率的正常常控制范范围对电电力系统统运行的的经济性性影响较较大，如如果放宽宽对频率率正常控控制范围围的要求求，会降降低对维维持正常常频率的的辅助服服务的要要求，同同时也降降低了成成本；但但是却增增加了在在电力系系统发生生故障时时将频率率维持在在故障状状态下频频率允许许范围内内的难度度。故障状态态的频率率允许范范围。规定故障障状态下下的频率率允许范范围需考考虑的因因素有：对发电、用用电设备备功能性性的影响响，不能能影响设设备的正正常功能能。对发电、用用电设备备安全性性的影响响，不能能造成设设备的损损坏。对电力系系统运行行安

33、全性性的影响响，不能能由于频频率异常常，造成成发电设设备解列列，而危危及整个个系统的的安全运运行。由于电力力系统故故障状态态千变万万化，因因此故障障状态下下的频率率允许范范围往往往分为几几级：常见故障障（如NN-1故故障）状状态下的的频率允允许范围围。严重故障障（如NN-2故故障）状状态下的的频率允允许范围围。特别严重重故障（如如多个设设备故障障）状态态下的频频率允许许范围。电力系统统解列成成几块运运行时故故障状态态下的频频率允许许范围。频率越限限的允许许时间规定频率率越限后后恢复至至正常范范围的允允许时间间需要考考虑的因因素有：频率越限限的延续续时间对对旋转设设备寿命命的影响响。在频率越越限

34、故障障处理期期间发生生第二次次事件的的危险性性。如果果发生第第二次事事件，可可能会导导致系统统频率越越出相应应故障状状态下频频率允许许范围，从从而产生生切负荷荷装置动动作等严严重后果果。例：澳大大利亚国国家电力力市场的的频率标标准和运运行原则则是：在正常情情况下，尽尽力使系系统频率率保持在在表1-2-11所示的的“正常频频率带”内。当系统负负荷发生生重大变变化时，应应保证系系统频率率不越出出表1-2-11所示的的“负荷变变化频率率带”，并按按要求尽尽快恢复复至“正常频频率带”内。当系统发发生突然然和非计计划的单单个发电电机解列列时，应应保证系系统频率率不越出出表1-2-11所示的的“单机故故障

35、频率率带”，并按按要求尽尽快恢复复至“正常频频率带”内。当系统发发生突然然和非计计划的除除单个发发电机解解列以外外的单个个可信故故障（如如重载联联络线跳跳闸等）时时，应保保证系统统频率不不越出表表1-22-1所所示的“可信故故障频率率带”，并按按要求尽尽快恢复复至“单机故故障频率率带”内；进进而按要要求尽快快恢复至至“正常频频率带”内。当系统发发生突然然和非计计划的多多重故障障时，应应保证系系统频率率不越出出表1-2-11所示的的“极端严严重故障障频率带带”，并按按要求尽尽快恢复复至“单机故故障频率率带”内；进进而按要要求尽快快恢复至至“正常频频率带”内。表1-22-1 澳大大利亚国国家电力力

36、市场频频率标准准故障状态态频率带名名称频率带范范围（Hz）恢复至单单机故障障频率带带的时间间要求恢复至正正常频率率带的时时间要求求正常正常频率率带49.99500.1负荷变化化负荷变化化频率带带49.775550.2255分钟单个发电电机解列列单机故障障频率带带49.55500.55分钟其它可信信故障可信故障障频率带带49.00511.060秒5分钟极端严重重故障极端严重重故障频频率带47.00522.060秒10分钟钟国内外电电力系统统频率指指标和控控制要求求的对比比电力系统统由于规规模、系系统特性性等不尽尽一致，因因此，对对系统频频率控制制的要求求也不尽尽相同。规规模大的的电力系系统对故故

37、障的承承受能力力强，在在华东电电网中，失失去一台台6000Mw的的发电机机组，频频率可能能会下降降0.22Hz；而在美美国东部部电网中中可能仅仅下降00.033Hz。但但是，同同样的频频率偏差差对不同同规模的的电力系系统的威威胁却是是不一样样的，在在华东电电网中，频频率偏差差0.66Hz是是一个严严重但是是可控的的事件；而在美美国东部部电网中中，频率率偏差00.6HHz则是是一个极极其危险险的信号号，因为为，它表表示出发发电与负负荷之间间存在巨巨大的不不平衡。因因此，一一般来说说，规模模越大的的电力系系统对频频率控制制的要求求越严。对系统频频率控制制的要求求表1-22-2列列出了澳澳大利亚亚、

38、英国国、北美美、中国国电力系系统对频频率控制制的不同同要求。表1-22-2 各国国电力系系统对频频率控制制的要求求频率偏差差（Hz）澳大利亚亚国家电电力市场场英国国家家电网美国东部部电网美国得克克萨斯电电网中国华东东电网0.033正常状态态0.055正常状态态警戒状态态(+00.055Hz)0.1正常频率率带警戒状态态异常状态态(+00.1HHz)0.2正常频率率带故障状态态正常频率率带0.255负荷变化化频率带带故障状态态0.5单机故障障频率带带法定目标标频率带带严重故障障状态严重故障障状态故障频率率带0.8故障频率率带1.0可信故障障频率带带严重故障障频率带带3.0极端严重重故障频频率带对

39、时差控控制的要要求表1-22-3列列出了各各电力系系统对时时差控制制的要求求。表1-22-3 各国国电力系系统对时时差控制制的要求求澳大利亚亚国家电电力市场场英国国家家电网美国东部部电网美国得克克萨斯电电网中国华东东电网10秒10秒10秒3秒30秒对频率控控制的指指标要求求各电力系系统对频频率控制制的指标标要求形形式不尽尽相同，大大致有两两种类型型：频率合格格率指标标即对频率率控制效效果的评评价，以以将频率率控制在在规定范范围内的的时间为为依据，澳澳大利亚亚和我国国电力系系统采用用的是这这种评价价方法。澳大利亚亚国家电电力市场场要求频频率控制制在5000.11 Hzz范围内内的时间间应达到到9

40、9%以上，但但实际上上，其控控制效果果比所要要求的高高得多，在在19999年和和20000年两两年中，澳澳大利亚亚国家电电力市场场频率越越出5000.11 Hzz范围的的时间累累计共有有2422分钟，其其实际合合格率达达到999.977%以上上。我国有关关技术规规程规定定，电力力系统频频率控制制在5000.22 Hzz范围内内的时间间应达到到98%以上。随随着我国国电力系系统规模模的扩大大，频率率控制技技术的提提高，在在电力系系统内部部，对频频率控制制合格率率的要求求正在逐逐步提高高，有的的电力系系统已把把对频率率控制合合格率的的要求提提高到与与澳大利利亚国家家电力市市场的要要求一样样。而22

41、0022年华东东电网的的500.11 Hzz频率合合格率实实际已达达到999.933%。频率分布布统计指指标频率合格格率的评评价方法法是存在在缺陷的的，从满满足频率率控制在在500.11 Hzz范围内内的要求求来说，550Hzz与499.911Hz是是没有区区别的；但从发发电设备备和用电电设备的的运行效效率来说说，其意意义是不不同的，从从这一含含意来说说，要求求频率越越接近550Hzz越好。因因此，频频率的分分布情况况更能反反应频率率控制的的效果。相相近的频频率合格格率不一一定会有有相近的的频率分分布情况况，华东东电网220022年5000.11 Hzz频率合合格率已已接近于于澳大利利亚国家家

42、电力市市场19999年年和20000年年两年平平均的频频率合格格率的水水平，但但从有关关资料和和华东电电网的统统计来看看，两网网的频率率分布还还是有较较大的差差别。图图1-22-3和和图1-2-44分别表表示了澳澳大利亚亚国家电电力市场场典型的的日频率率分布以以及华东东电网220022年9月月（频率率合格率率最高的的月份）的的频率分分布情况况。欧洲与北北美的电电力系统统已普遍遍采用频频率分布布统计指指标作为为频率控控制的评评价依据据。其方方法是统统计全年年系统频频率偏离离标准频频率（550Hzz或600Hz）的的偏差值值的均方方根，当当频率的的分布符符合以标标准频率率为数学学期望值值的正态态分

43、布时时，该均均方根值值正反映映了分布布函数的的离散程程度（即即正态分分布函数数的）。北北美各互互联电力力系统统统计的是是每分钟钟频率偏偏差平均均值的均均方根（称称为1），年年控制目目标见表表1-22-4。表1-22-4 北美美各互联联电力系系统年频频率控制制目标（1）互联电力力系统名名称美国东部部电网美国西部部电网美国得克克萨斯电电网年频率控控制目标标（1）0.0118Hzz0.02228HHz0.0220Hzz美国得克克萨斯电电网是北北美规模模最小的的互联电电力系统统，20002年年最高负负荷为557,6694MMw，与与华东-福建电电网极为为接近，但但华东-福建电电网20002年年频率质质

44、量最好好月份的的实际1为0.0255Hz，与与得克萨萨斯电网网相比，在在频率控控制的效效果上，还还有较大大的差距距。四、 自动发电电控制是是保证系系统频率率质量的的重要技技术手段段传统的频频率调节节方法是是依靠调调度员指指令或指指定的调调频厂的的调节来来保持频频率的质质量，但但随着电电力系统统规模的的不断扩扩展，负负荷的变变化速率率不断提提高，以以华东电电网为例例，在正正常情况况下，负负荷波动动的最高高速率达达到6000Mww/分钟，在在这种快快速的负负荷变化化情况下下，依靠靠传统的的频率调调节方法法，要将将电网频频率始终终控制在在规定的的范围内内已是相相当困难难了。华华东电网网传统上上以新安

45、安江水电电厂作为为第一调调频厂，该该厂共有有九台机机组，总总容量为为7300Mw，虽虽然从理理论上这这些机组组都可以以在一分分钟内从从空载加加到满出出力，但但即使是是在该厂厂的发电电容量全全部用来来调频的的话，在在电厂值值班员人人工的逐逐台机组组调节控控制下，机机组的出出力变化化还是不不可能跟跟上6000Mww/分钟的的负荷波波动的；更何况况该电厂厂还要承承担完成成电量的的任务。负荷除了了有瞬间间波动以以外，在在一天中中还会有有较大幅幅度的变变化，在在华东电电网中，一一小时的的负荷变变化最高高达到440000Mw。这这需要改改变大量量发电机机组的出出力，才才能得到到发电有有功功率率和负荷荷之间

46、的的平衡。尽尽管各级级电网调调度所根根据负荷荷预计对对管辖范范围内的的发电厂厂安排了了发电计计划曲线线，而且且随着负负荷预计计时段的的细化（从从24点点到966点），发发电计划划曲线更更接近实实际负荷荷变化的的情况。但但是，负负荷预计计本身一一般存在在着12%的的偏差，在在华东电电网中，220022年全网网最高统统调负荷荷达到5512555Mww，这就就意味着着在正常常情况下下负荷预预计可能能存在550010000Mww的偏差差；同时时，发电电厂在执执行发电电计划曲曲线时，存存在着未未按照规规定时间间加减出出力的情情况，图图1-22-5表表示了某某发电厂厂的某日日发电曲曲线，从从图中可可以看出

47、出，该厂厂发电出出力曲线线上升的的时间比比计划曲曲线提前前了将近近30分分钟，而而在电网网中，330分钟钟即意味味着可能能有20000MMw负荷荷的偏差差。电网中意意外故障障的发生生，也会会打破发发电有功功功率和和负荷之之间的平平衡。随随着电力力系统的的发展，电电网中单单个设备备故障带带来的发发电功率率损失越越来越大大，在华华东电网网中，目目前单台台发电机机的最大大容量为为7000Mw，在在不久的的将来，将将会出现现900010000MMw的发发电机组组；单个个电厂的的全厂装装机容量量最大已已达30000MMw，全全厂装机机容量440000Mw的的电厂也也已在建建设中；在输变变电设备备中，葛葛沪直流流单极最最大输送送功率为