华北、东北联网后华北电网自动发电控制（AGC）及其考核的实现
　>杨小煜¹沈松林¹吴杏平¹李运平²韩福坤²刘国旗²


互联电网控制策略考核标准
1引言
　　自动发电控制（AGC）是电网调度自动化系统中的一项重要的基础功能。AGC是指发电机组协调控制系统（DCS）根据调度中心的AGC软件计算结果输出的设点命令，自动调节机组的出力使电网的频率和联络线净交换功率维持在计划值。华北电网的AGC是从1986年四大网同时引进调度自动化系统时开始的，1999年7月，由中国电科院科东公司开发的新一代面向对象、分布式CC－2000调度自动化系统取代引进系统在华北电网投入运行，基于CC－2000平台的AGC也同时投入运行，它的投入为减轻调度人员的劳动强度，保证电网频率质量，提高电网运行的现代化水平发挥了重要作用。
2AGC软件设计
　　华北电网AGC程序原为美国ESCA公司产品，使用的是FORTRAN语言，包括负荷频率控制、控制性能监视与考核、备用容量监视、在线经济调度（目前还没有实现）等模块。这次在CC－2000平台上改用C语言重写并结合华北电网的实际情况和用户需求对其做了一定改进。
2.1AGC数据流程
　　华北电网AGC纳入CC－2000系统的实时运行环境（RTE）管理，按照面向对象的思想,采用事件驱动的机制，AGC作为一个独立的应用（Applica－tion）agcbob，与其它应用之间不产生直接联系，而是靠事件驱动来传递数据，以保证分布式系统各节点agcbob数据库的一致性和各应用本身的相对独立性和稳定性。agcbob配置在主、备服务器和其它镜象节点上，主服务器agcbob接收和处理事件并下发控制命令，而备机和镜象只接收处理事件，不下发控制命令。
　　图1中的agcbob包含AGC数据库及方法。方法由很多函数组成，最重要的是由实时运行环境（RTE）的时间管理进程（timer）发出的周期启动AGC的计算事件和AGC人机界面agcrap发出的修改参数事件的相应函数。AGC设点控制以事件方式下发给SCADA（包括数据采集与监视控制的全部功能），再由SCADA下发至前置机。agcbob还考虑了与EMS应用软件如机组计划，联络线交易计划，超短期负荷预报等的接口。

2.2AGC数据库设计
　　AGC数据库采用商用关系数据库（采用SYBASE）和实时数据库相结合的技术。实时数据库常驻内存并周期地存放在SYBASE中，利用CC－2000提供的数据库访问基本服务函数完成对数据库的读写等操作。AGC数据库还包含历史库，存放AGC月度和年度的考核数据。
2.3AGC界面设计
　　基于X窗口和Motif开发的AGC界面实现了汉化，包含监视、维护和控制等画面，设计时充分考虑了调度员的使用方便。
3华北电网AGC现行模式和特点
　　华北电网是由京津唐电网、山西电网、河北南网和内蒙西部电网组成的跨省(自治区)、市的联合电网，主力调频机组位于京津唐电网内，联合电网实行统一调度、分级管理。
3.1华北、东北联网前AGC控制方式
　　华北、东北未联网之前，华北电网AGC控制模式采用华北网调（京津唐）定频率控制（CFC）（负责全网频率的调整，频率特性系数取华北全网值，目前为350MW／0．1Hz）和三省（区）定联络线交换功率控制（CNIC）的方式（见图2），这种控制方式有利于发挥京津唐电网内主力调频机组的特点。

3.2华北、东北联网后AGC控制方式
　　联络线频率偏差控制（TBC）是大区互联电网AGC控制的主要方式^［1］。从理论上讲，只要各控制区计算区域控制误差（ACE）的频率特性系数等于控制区本身的自然频率特性系数，各控制区就只承担控制区内部的发电或负荷扰动，而不承担控制区以外的发电或负荷扰动，这样就真正体现了电网调度公正、公平、合理的原则。
　　2001年5月11日华北、东北电网通过500kV姜绥线实现交流互联。联网后华北网调和东北网调均采用TBC控制方式，联网初期三省（区）仍为CNIC控制方式（见图3）。考虑到华北电网主力调频机组位于京津唐电网内的特点，京津唐网内机组要参与协助三省（区）进行频率调整，目前华北网调AGC计算ACE时，频率特性系数仍取华北全网自然频率特性系数，联络线潮流和计划值则取姜绥线的潮流。

　三省（区）AGC采用CNIC方式不利于事故支援（如京津唐电网故障需要支援时，京津唐电网机组要增加出力，三省（区）AGC为维持联络线潮流为计划值要反方向调整），上述AGC控制方式只是联网后的一种过渡方案。目前，三省（区）正在进行AGC控制方式由CNIC向TBC的转化工作，待条件成熟后AGC控制方式将全部转化为TBC方式（见图4）。

3.3华北电网AGC分层控制模式
　　AGC分层控制指华北网调AGC程序统一计算三省（区）的ACE，再通过远动或计算机通信将ACE下发至三省（区）AGC，三省（区）AGC根据接收到的ACE调节各自控制区的机组出力。AGC分层控制有利于体现网省调区域协调控制的优势。三省（区）的ACE目前采用远动方式传送。
　　华北网调除向三省（区）下发各自ACE外，还向京津唐网内所有调频机组（包括未参加AGC的机组）通过远动方式下发华北网调的ACE，即使机组不参加AGC自动调整，厂站值班人员也可根据ACE变化，手动参与全网频率调整。这样一方面可以减轻AGC机组的负担，另一方面更有利于全网频率质量的提高。
4AGC控制策略与考核标准
　　AGC控制策略是与考核标准相关的。国内对大区电网互联实现AGC控制的研究还不很成熟。华北、东北联网初期，华北电网AGC控制与考核仍按北美可靠性委员会（NERC）A1、A2标准进行。A1、A2标准要求正常运行时控制区ACE在十分钟内至少过零一次及十分钟ACE平均值必须在规定范围L_d内（国调中心要求十五分钟）。
　　采用A1、A2标准进行控制，以调整机组出力使ACE在规定时间过零为控制目标，物理概念比较清楚，但要以机组频繁进行调节、增加损耗为代价，而且不利于电网故障后对事故支援的评价^［2］。NERC在1996年推出适应于互联电网AGC控制的CPS标准^[3],CPS标准是基于统计学方法导出的。
4.1CPS1
正常运行时，要求CPS1大于100为合格

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