1绪论
1.1自动发电控制与电能质量
AGC对并网AGC机组的出力进行了二次调节用来达到预定的控制目标：AGC主要解决电力系统运行中的发用电平衡和频率调节问题，以及与相邻电力系统间按计划进行功率交换，为了比较顺利的完成功率调整使整个电力系统发电出力和系统总负荷平衡，维持系统频率在额定值规定范围，控制联络线潮流负荷在预先计划范围内等这些控制目标，像负荷频率控制（Load Frequency Control—LFC)、备用容量监视（Reserve Capacity Monitor-RM)、经济调度控制（Economic DispatchingControl -EDO 、 AGC性能监视（AGC Performance Monitor-AGCPM)这些功能就成为了自动发电控制（AGC)的基本功能。
电力系统的供电频率是系统正常运行的主要参数之一，系统电源的总输出功率与包括电力负荷在内的功率消耗相平衡时供电频率保持恒定；若总输出功率与总功率消耗之间失去平衡时频率就发生波动,严重时会出现频率崩溃。电力系统的负荷是不断变化的，这种变化有时会引起系统功率不平衡，导致频率波动。要保证电能的质量，就必须对电力系统频率进行监视和调整。当频率偏离额定值后，调节发电机的出力以使电力系统的有功功率达到新的平衡，从而使频率能维持在允许范围之内。所以，自动发电控制是通过对供电频率的监测、调整实现的。
电力系统的优质运行的本质就是发电有功功率和负荷的高度平衡，而在电力系统中的系统频率反映的就是发电有功功率和负荷之间的平衡关系，电力系统中如果功率供求关系平衡，则系统的频率维持在额定值，否则，频率将发生改变，系统随之会通过一次调节和二次调节等调节手段，做出一系列的功率调整，以使频率符合要求。因此系统频率就成为电能质量的三大指标之一，是电力系统运行的重要控制参数，自动发电控制(AGO是调度自动化系统中的一项基本功能，在保证电网频率质量和联络线交换功率恒定等方面发挥着重要的作用，是控制电力系统频率的主要手段。系统频率控制的好坏直接影响到电力系统的优质运行。而且电能质量的优劣对用户设备和发电厂设备都有很大的影响。用户的旋转设备一般是由电动机驱动的，电能质量的波动对电动机的正常运行有着严重的影响：由电动机的转速变化和转矩变化关系特性可知，电动机转速的改变尤其是偏离额定转速的改变会会引起电动机功率的相应变化。有些设备的计时电钟是由同歩电机驱动的，因此这样的设备会受到电源频率变化的影响；尽管以同歩电机驱动的时钟现在已经用的不是很多，但是在现阶段的工业生产和社会生活中还有很多设备尤其是电气设备仍然以整个电力系统为参考，相对来说，以电力系统为参考虽然有误差，但对于那些与时间相关还需要长时间运行同时很难从外部对其受时或者从外部受时成本很高的设备来说依靠电钟作为计时设备就显得很有必要了，最明显的例子就是现在用得最多的分时电表，电表要根据时间段分别计费，这种情况下分时电表采用电钟作为计时的设备相对来说既方便又简单。另外，电源频率的变化也会对谐波滤波器有失谐的影响。
在现阶段，虽然很多工业设备生活设施对电能频率不是很敏感，但是一些高精尖的电子设备对电能频率的要求就很高，比如现在很多进口高级医疗电子设备对电能频率的要求就特别高，随着科学技术的发展，各种设备对电网的频率质量要求肯定越来越高，因为频率的波动，会使产品质量下降或设备损坏。根据IEEE 446-1995标准和BSEN50160:1995标准，±0.5Hz的是许多最终用户设备的频率波动的最大容限。
2 AGC基本原理
电网的频率是电网电能质量和电网运行状态的重要技术指标。整个电网的系统有功如果能维持供需平衡，则电网的频率将维持在额定值，否则，频率将发生改变，系统随之会通过一次调节和二次调节等调节手段，做出一系列的功率调整，使频率符合考核的基本要求。同样，电网频率也是电网对电能质量进行监视和控制的基本技术手段，电网的频率指标反映的是整个系统的有功功率的供需平衡状态，如果频率高于额定值就反映出在整个系统中的有功功率是供大于求的，也就是发电厂发出的电大于负荷的需求，相反的，如果系统频率比额定值较低，反映的是整个系统中的有功功率是需求大于供给的，也就是说发电厂发出的总电量没有满足负荷的要求，在额定频率下，电网的所有节点都在额定频率下运行，电网中所有发电实体的出力之和恰好等于电网负荷的总需求，而且发电出力经过系统有序调整能够紧紧跟随负荷的扰动，这种情况下才能保证电网的电能质量在考核允许范围波动。
电网对频率偏离额定值的调整一般通过两种方法进行，基本方法是调整发电出力使之与负荷平衡，另一种方法是在第一种方法无法实现的情况下而被迫对负荷进行的管m.,最为简单的理解就是拉间限电，这是电网脆弱的表现。第一种调整方法还包含一次调整、二次调整三次调整等技术调整，一次调整就是利用电网的惯性特性，尤其是发电机组原动机调速器对负荷的突然变化无需外部干预而自动响应的自然属性而对频率进行的调整，同时，由于负荷的变化导致供需的失衡，必定引起系统频率的变化，因为电网的大部分负荷都随电能频率的增加而增大，随频率的降低而负荷减小，这就是所谓的系统负载的惯性，这个惯性系数又叫做负荷频率调节效应系数，一般用D来表示。
3 AGC机组调节性能计算方法................................... 31-38
3.1 调节速率响应测试法................................... 31-32
3.2 调节速率和调节精度实................................... 32-34
3.3 调节系数计算法................................... 34-37
3.4 本章小结...................................37-38
4 改进的AGC机组效能计算方法................................... 38-48
4.1 计算机理分析 ...................................38-40
4.2 定量选取有效计算区间................................... 40-42
4.3 计算调节速率................................... 42-44
4.4 计算响应延迟时间 ...................................44-46
4.5 计算调节精度 ...................................46-47
4.6 计算调节容量 ...................................47
4.7 本章小结................................... 47-48
5 算法实现及算例分析................................... 48-53
5.1 算法实现................................... 48-49
5.2 算例分析................................... 49-52
5.3 本章小结 ...................................52-53
结论
在电力市场环境下，要积极发挥辅助服务市场的市场作用，促进电网的优质安全运行，自动发电机组提供的调节服务是辅助服务的重要内容，而自动发电机组提供的调节服务的实质就是机组对调度指令的响应能力，其对调度指令的响应的特性就是AGC机组的调节性能，AGC机组的对电网的频率调节和贡献直接受其调节性能的影响，并且电网要根据AGC机组对电网的贡献的大小给予相应的经济补偿，基于以上原因，调度中心需要计算并网机组的调节性能，量化其提供的调节服务，以"公平、公正、公开"的三公原则奖优惩劣。从这个意义上来讲对调节性能的计算就显得特别重要。
本文通过现有AGC机组调节性能计算方法的研究，分析出了其缺陷和不足，为了克服这些计算方法存在的问题，在对AGC机组的调节过程深入学习的基础上，研究设计出了在负荷跟踪曲线上选取有效计算区间的方法，并在此基础上对现有AGC机组调节性能方法进行改进研究，在选取的有效计算区间上，计算出AGC机组调节速率、延迟时间、调节精度和调节容量并把简单的平均统计方法改为加权平均统计计算数据，特能体现AGC调节性能考核的本质。经算例验证表明，该计算方法能更准确的检测计算出AGC机组对的调节性能，从而能更好的对AGC机组对电网的贡献进行公平、准确的考核评估。
本文的研究为在市场环境下公平、公证的评价AGC机组的调节效能提供了一种基础性的计算方法，对AGC机组提供的辅助服务进行经济补偿提供了一种有效的评估手段。