1、 中国南方电网 自动发电控制（AGC）技术规范 （试行） Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 Q/CSG110004 -2012 南方电网自动发电控制（AGC）技术规范 Technical Specification for Automatic Generation Control(AGC) In China Southern Power Grid 2012-2-10 发布 2012-3-1 实施 中国南方电网有限责任公司 发 布 Q/CSG 11004 -2011 I 目 次 前 言. III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总体原则及要求.2 5 A
2、GC 区域控制 .2 5.1 功能要求 2 5.2 通信要求 3 5.3 区域 AGC 控制性能评价标准 4 6 调度主站.4 6.1 总体要求 4 6.2 功能要求 4 6.3 性能要求 4 6.4 AGC 运行状态.4 6.5 主站 AGC 重要数据 5 6.6 AGC 数据处理 .5 6.7 机组控制 6 6.8 主站 AGC 的控制命令校核 7 6.9 主站 AGC 对机组禁止运行区域处理.7 6.10 安全约束控制 7 6.11 控制参数设置 8 6.12 主站 AGC 监视 8 6.13 历史数据 9 7 水电子站.9 7.1 功能要求 9 7.2 系统配置 9 7.3 通信及数据
3、交换 10 7.4 控制策略 10 7.5 远动信息 10 7.6 电厂机组的控制 12 7.7 电厂 AGC 投入调度控制的条件.12 7.8 电厂投入远方自动开停机条件.12 7.9 电厂一次调频和 AGC 的协调关系.13 7.10 电厂控制性能标准 13 7.11 水电厂 AGC安全措施 13 8 火电子站.14 8.1 功能要求 14 8.2 系统配置 14 8.3 通信及数据交换 15 Q/CSG 11004 -2011 II 8.4 远动信息 15 8.5 电厂机组的控制 16 8.6 电厂 AGC 投退条件 17 8.7 电厂控制性能标准 17 8.8 火电厂 AGC安全措施
4、17 附录 A （资料性附录） 频率响应系数的计算 18 附录 B （资料性附录） 控制性能标准 19 附录 C （资料性附录） 扰动控制标准 21 Q/CSG 11004 -2012 III 前 言 为贯彻落实公司体系化、规范化、指标化目标，完善调度自动化专业标准体系、适应南方电网 自动发电控制（Automatic Generation Control，AGC）技术发展的需要，指导有关 AGC技术装备 的设计、选型、调试及 AGC 运行工作，参照国际、国家、行业、南方电网现行的有关标准、规程、 规定的要求，结合南方电网各省（区）在 AGC建设和运行中实际情况，制定本规范。 本规范由中国南方电
5、网有限责任公司标准化委员会批准。 本规范由由中国南方电网有限责任公司系统运行部（中国南方电网电力调度控制中心）提出、 归口管理和负责解释。 本规范起草单位：中国南方电网有限责任公司系统运行部（中国南方电网电力调度控制中心） 负责起草。 本规范参加单位：广东省电力调度控制中心、广西电网调度控制中心、云南电网电力调度控制 中心、贵州电力调度控制中心、海南电力调度控制中心。 本规范主要编写人员：赵旋宇、黄文伟、胡荣、汪皓、向德军、钟景承、刘和森、翁莎莎。 Q/CSG 11004 -2012 1 南方电网自动发电控制（AGC）技术规范 1 范围 本规范规定了 AGC 区域控制、调度主站以及水电、火电子
6、站的功能、配置、性能以及数据和 通信等内容。 本规范适用于南方电网总调、各中调及南方电网网内的火力、水力发电厂新（改、扩）建 AGC 技术装备的设计、选型、安装、调试及运行等。 2 规范性引用文件 引用文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是未注日期的引用文件，其最新 版本适用于本规范。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改或修订版均不适用于本规范，鼓 励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 电监会 5号令 电力二次系统安全防护规定 电监会 22 号令 电网运行规则（试行） 电监市场200642号文 发电厂并网运行管理规定 NERC Policy 1 Gen
7、eration Control and Performance NERC Standard BAL-002-0 Disturbance Control Performance S/OL NERC. Reference document Interconnected Operations Services EB/OL GB/T13729-2002 远动终端通用技术条件 DL/T 630 交流采样远动终端技术条件 DL/T 924-2005 火力发电厂厂级监控信息系统技术条件 DL/T 5003-2005 电力系统调度自动化设计技术规程 DL/T 5226-2005 火力发电厂电力网络计算机监控系
8、统设计技术规定 GB/Z 14429-2005 远动设备及系统 第 l-3部分 总则 术语 DL/T 634.5.101-2002 远动设备及系统 第 5部分 传输规约 第 101篇 基本远动任务配套 标准 DL/T 634.5.104-2002 远动设备与系统 第 5部分 传输规约 第 104篇 基本远动任务 DL/T 516-2006 电力调度自动化系统运行管理规程 DL634.5.101-2002 远动协议南方电网实施细则 DL634.5.104-2002 远动协议南方电网实施细则 CSG/MS0812-2005 南方电网联络线功率与系统频率偏差控制和考核管理办法 3 术语和定义 1)
9、区域控制偏差（Area Control Error，ACE） ：反映系统频率和联络线交换功率偏离基准（计 划）程度、体现有功功率供需平衡关系的计算值。 2) 自动发电控制（Automatic Generation Control，AGC） ：在确定的区域内，当电力系统频 率或联络线功率发生变化时，通过远程调节发电机组的有功功率，以维持系统频率或确保 区域之间预定的交换功率。其技术装备体系主要包括总调、各省（区）中调能量管理系统、 远动传输通道、发电厂远程终端设备或计算机监控系统、发电机组协调控制系统、发电机 组及其有功功率调节装置，以及实现 AGC 功能的应用软件等。 3) 负荷频率控制（Lo
10、ad Frequency Control，LFC） ：以一定的数据采集、计算和控制周期，Q/CSG 11004 -2012 2 确定区域控制偏差 （ACE） ， 按照一定的控制策略将消除偏差的期望值分配给受控发电机组， 通过远程调节发电机组的有功功率，力图使区域内发电和负荷保持平衡。 4) 区域总调节功率（Area Total Adjust Power） ：主站 AGC 为平衡控制区域内的有功，所计 算得到的总的调节功率，该功率是 AGC 给各控制机组分配调节量的依据。 5) PLC（Plant Local Controler） ：AGC 的电厂控制器，指调度 AGC 控制的直接对象，一个 P
11、LC 下可以对应一个或多个机组。电厂的 PLC 可以是电厂监控系统，也可以是火电机组的 DCS 系统。 6) 控制区域（Control Area） ：指运行在互联或独立系统中，包括可观测的发电设备、供电 负荷和输电通道（联络线走廊）在内，具有相应的控制手段和可调资源，能够保证足够的 备用容量来维持有功功率供需平衡，满足系统频率变化、供电负荷波动、负荷预测误差、 电源意外缺失、输电线路故障和电网安全稳定等需要的闭合区域。控制区域可以是多个物 理上分散的电气岛组成的一个虚拟区域。 4 总体要求 1) AGC 功能以实现电网安全、经济、优质、环保运行为目标，满足各控制区域对系统频率和 联络线功率控制
12、的要求。 2) AGC 功能符合国家有关技术标准、行业标准和有关的国际标准的基本原则。 3) AGC 功能建设应满足电力二次系统安全防护规定要求。 4) AGC 功能的建设应满足安全性、稳定性和可靠性的要求，具备对系统自身运行状态的实时 监视信息功能。 5) AGC 功能建设应采用开放式体系结构和分布式系统设计，保证系统的开放性、可扩展性， 适应技术进步、设备升级、系统换代以及电力市场发展、运营规则变化的需要。 5 AGC 区域控制 5.1 功能要求 1) AGC 控制区域 AGC 控制区域应能保证足够的调节备用容量和事故备用容量，具备维持控制区域有功功率 供需平衡，满足系统频率变化、供电负荷
13、波动、负荷预测误差、电源意外缺失、输电线路故障 和电网安全稳定等需要的能力。 2) AGC 分区控制 一个 AGC 控制区域可以划分为几个独立的子控制区，进行分区控制，每个控制区域的控制 目标可以完全独立，也可以互相协调配合。 3) AGC 分层控制 南方电网总调和中调 AGC 可以相互独立，各自控制，也可以由总调 AGC进行协调控制，以 达到充分利用网内资源优化控制的目的。根据运行需要，中调 AGC 也可以组织对其子区域进行 分层控制。 4) 区域控制目标 AGC 的区域控制目标应以满足实时电力供需平衡为目的： a) 维持系统频率在允许范围之内，频率偏移累积误差在可矫正的允许范围之内； b)
14、 控制联络线交换功率按计划值运行，交换功率累积误差引起无意交换电量在可偿还的 限制值之内； c) 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情况下协调参与调节的 AGC 电厂（机组）满足市场交易和经济调度原则优化运行。 5) 区域控制方式 Q/CSG 11004 -2012 3 区域控制方式是南方电网及其各省（区）AGC 实现其控制目标的运行方式，其控制方式由 电网区域的控制目标要求决定，具备以下几种方式：. a) 定系统频率控制方式。以电网频率为控制目标的定频率的控制方式，其区域控制偏差 （ACE）仅反映系统频率偏离基准值的程度，各控制区域依据其系统频率系数，实时 调节 AGC
15、电厂（机组）的发电出力，以维持系统频率及累积误差在规定的范围之内。 b) 定交换功率控制方式。以联络线为控制目标的定联络线控制方式，其区域控制偏差 （ACE）仅反映互联电网之间联络线交换功率偏离计划值的程度，各控制区域依据联 络线交换功率计划，实时调节 AGC电厂（机组）的发电出力，以维持联络线交换功率 及无意交换电量在规定的限值之内。 c) 频率与联络线偏差控制方式。同时兼顾频率和联络线的频率与联络线偏差控制方式， 其区域控制偏差（ACE）同时反映系统频率和互联电网之间联络线交换功率偏离基准 值和计划值的程度， 各控制区域依据其系统频率和联络线交换功率计划， 实时调节 AGC 电厂（机组）的
16、发电出力，以维持系统频率及累积误差在规定的范围之内、联络线交 换功率及无意交换电量在规定的限值之内。 6) 区域控制策略 通常情况下 AGC 按区域总调节功率的大小和给定的静态门槛值将控制区域划分为死区、正 常调节区、紧急区(或者分为次紧急区和紧急区)。各区用于表示控制区域内功率不平衡的程度。 a) 死区。区域总调节功率小，AGC 不对控制区内任何机组进行以调频为目的的调节。机 组只跟踪基本功率（如发电计划） ，同时执行电网安全约束、经济调度、电力市场等 产生的调节需求。 b) 正常区，也称命令区。区域总调节功率不太大，只需要较少的机组参与调节就可满足 要求。其余机组承担基本功率。 c) 次紧
17、急区（可以和紧急区合并） ，也称帮助区。区域总调节功率比较大，需要更多的 机组参与调节。不承担调节的机组一般情况下不允许作反向调节。 d) 紧急区，也称协作区。区域总调节功率很大，需要尽量多的机组参与调节。AGC 控制 下的机组都应该承担调节任务，使区域很大的功率不平衡尽快消除。 7) 时间差校正和无意电量校正 南方电网系统频率偏差引起的电钟与标准时钟之间的累积误差不应大于 30 秒。 AGC 在时差 校正中通常采用设置频率偏置的方式来实现，即将目标频率设置为偏离标准频率的值。在机组 一次调频投入的情况下，频率偏置幅度不得超过 0.02Hz。时差的调整应该由总调 AGC 自动发给 中调，中调接
18、收到频率偏置后，开始以新的目标频率配合总调一起调整控制。时差的调整也可 以通过联络线计划偏置的方式来实现，如果时差为正，增加受电方区域的计划，如果为负则减 少受电方区域的计划。 AGC 电量偏差校正可采用联络线计划偏置的方式来实现，即将联络线计划设置为偏离实际 计划的值。送电方区域和受电方区域应该一致的偏置，该偏置可通过总调 AGC 自动下发给相关 送受方中调 AGC 来实现。 5.2 通信要求 1) 远动传输通道。AGC 子站至调度主站应具备两路及以上的独立路由通信通道。 2) 远动通信规约。AGC 使用的远动规约应满足南方电网的规范要求。 Q/CSG 11004 -2012 4 5.3 区
19、域AGC控制性能评价标准 南方电网的系统频率和各省（区）间联络线功率控制统一采用北美电气可靠性委员会（North American Electric Reliability Council，NERC）提出的控制性能标准 （CPS） 和扰动恢复准则 （DCS） 标准。 评价考核细则详见南方电网联络线功率与系统频率偏差控制和考核管理办法 ，CPS 参见附录 B：控制性能标准，DCS 参见附录 C。 6 AGC 主站 6.1 总体要求 AGC 应该包括以下基本功能：负荷频率控制、 LFC 性能监视、机组计划、交易功率计划、机组 响应测试，一般情况下还需要参与配合运行的功能模块有：系统超短期负荷预报、
20、网络分析。 6.2 功能要求 1) 应能够适应各种区域控制方式，且用户可以根据电网需要自由切换。 2) 应有多种机组控制方式，可以根据机组特性和电网需求灵活变化。 3) 控制的对象是电厂控制器 PLC，一个 PLC 可以插入一个或多个机组记录，从而方便实现单 机控制、全厂集中控制，甚至可以通过梯调中心监控系统实现对几个梯级水电厂的集中控 制，或实现其他类似的电厂的集中控制。 4) 应该对所用到的遥测遥信数据进行校验等防误处理，保证控制安全。 5) 应该对下发的控制指令进行安全校核。 6) 必须具备基本安全约束功能。 7) 操作和监视界面必须清晰明确，便于监视和操作，并具有防误操作功能。 6.3
21、 性能要求 1) 主站 AGC 从 SCADA 采集数据的周期应不大于 4 秒，计算周期不应大于 16 秒。控制指令的 下发时间间隔视机组的响应情况而定，以尽量少的控制指令次数达到尽量好的控制效果为 原则。 2) 主站 AGC 程序应该具有高可靠性，任何单服务器故障和 EMS 单点故障不应该影响主站 AGC 运行。 3) 主站 AGC 程序应该有很好的可维护性，正常的维护操作不应该影响 AGC 运行，且应该具有 防止误维护操作的机制和校核流程。 6.4 AGC 运行状态 1) 主站 AGC 运行状态 a) 在线状态，即所有功能都投入正常运行，进行闭环控制。 b) 离线状态，即为开环运行，对机组
22、的控制信号均不发送，但其他功能正常运行。 c) 暂停状态，当异常情况出现，需要AGC暂停发出控制信号。当在规定的时间内暂停原 因消除后，AGC自动恢复到运行状态。异常情况包括：AGC相关重要量测无效、电网出 现不正常状态有必要暂停所有机组调节。 2) 厂站 PLC 运行状态 a) 运行状态，即电厂接受主站AGC命令，进行闭环控制，控制方式由用户自由选择。 b) 等待状态，即主站AGC等待电厂（机组）将AGC控制权交给调度的过渡状态，此时主站 AGC下发出力跟随命令给电厂，进行出力同步，保证AGC投入时无功率波动。 c) 暂停状态，当电厂数据出现异常，PLC暂时停止控制，不下发控制命令，PLC自
23、动恢复 到运行状态。 Q/CSG 11004 -2012 5 d) 退出状态，该电厂（机组）不在主站AGC控制和监视范围内，且主站不下发任何指令 给该电厂（机组）。 6.5 主站AGC重要数据 AGC 数据处理模块在每个 AGC 执行周期内被调用，接收和处理从 SACDA 来的数据，包括如下遥 测和遥信数据。其中在控制中起关键作用，需要严格校验的数据有： 1) 系统频率。应采用不刷新校核、数据质量位校核和多源校核三种校核方式保证数据的可靠 性。在多源校核中，应在控制区内取两个以上采集点比较校核，当其中一个源异常时，自 动切换到另一个源，如果无法判断哪个为正常数据源时，应暂停调度端 AGC 控制
24、。 2) 上级调度下发的ACE。当该ACE直接用于控制时，必须和本地ACE进行多源校验，如果两个 数据源相差过大，暂停调度端AGC控制。 3) 联络线交换功率。用于频率联络线控制。当区域采用频率联络线方式控制时，须采用质量 位校核和对端不平衡校核保证其可靠性。 4) 机组有功值。应采用质量位校核、不刷新校核和母线不平衡校核来保证数据可靠性。 5) PLC调节上下限值。对于采用AGC全厂控制的电厂，该值指电厂上送全厂出力上下限。 6) 目标频率偏置。由上级调度下发或人工设置的用于时差校正控制的频率偏置。 7) 各种稳定断面数据。用于安全约束或预防校正控制。 8) 电厂PLC输出功率。由该PLC下
25、机组的有功组合得到。 9) PLC调节上下限值和不可运行区。由该PLC下机组的上下限或不可运行区组合，也可以由其 他功能模块提供，并满足电网安全、电力市场或经济调度要求。 10) PLC的启停磨功率点。火电机组启停磨煤机的功率临界点所对应的PLC功率值。 11) PLC上下调节速率。由该PLC下机组的上下调节速率组合。 12) PLC机组不可运行区上下限值。由该PLC下机组的不可运行区上下限值组合。 13) PLC运行/停运。表示PLC是否处于可控状态。 14) AGC远方控制投入/退出。表示PLC是是否正处于被控制状态。 15) PLC出力增减闭锁。该信号由PLC所控制的电厂（机组）上送，也
26、可以由其他功能模块提供， 并满足电厂安全、电网安全、电力市场和经济调度要求。 主站AGC应采用滤波方法来过滤系统频率、ACE 、区域总调节功率等数据的高频随机分量，这些 高频分量一般由数据噪音和实际负荷随机波动引起，经过过滤处理后可以防止对机组的误调或频繁 调节。 6.6 AGC 数据处理 主站 AGC 应对用于控制的关键数据进行校核，保证控制的正确性，校核方法及内容如下： 1) 质量位校核。根据数据的质量标志位来判断数据的正确性，如果质量位异常，则表示数据 出错。如果该数据只影响单个电厂控制，则暂停或退出该电厂 PLC 控制；如果该数据影响 整个主站 AGC 运行，则暂停或退出主站 AGC。
27、 2) 范围校核。量测量超出指定的正常范围,认为异常，数据异常时暂停或退出主站AGC。 3) 不刷新校核。周期性读取数据，并对前后时刻读取的数据进行比较，数据长时间维持同一 个数值不变化则认为数据异常。不刷新时间门槛根据具体数据类型确定。数据异常时暂停 或退出主站 AGC。 4) 多源校核。重要数据采用不同来源的数据之间的相互比较进行校验，多源数据之间最好能Q/CSG 11004 -2012 6 保证物理设备上的完全独立，如两个数据来自不同的采集装置、不同的远动设备和不同的 通信路由。一旦主测点无效时自动选用后备量测，如果多源数据之间区别过大，且无法判 定哪个数据源异常时则认为所有数据源无效。
28、通常电网频率必须采用多源校核。校验结果 异常时暂停或退出主站 AGC。 数据突变校验。 突变校验指前后两次数据采样的数据大小变化超过正常门槛值。 当AGC 是频率联络线控制时，频率或联络线断面潮流突变，AGC 应该暂停控制；当 AGC 是定频率 控制时，联络线断面潮流突变可以不暂停，只报警；当 AGC 是定联络线控制时，频率突变 可以不暂停，只报警。安全自动装置动作切机导致电厂出力突变时，主站应避免因为 AGC 调节引起潮流越限再次出现，杜绝在安全自动装置切机后 AGC 调节该厂或其它相关电厂出 力导致安全自动装置再次动作切机。如果主站 AGC 不能取得安全自动装置的动作信号，则 当电厂出力出
29、现突变时主站 AGC 可以通过暂停来实现以上目标，也可以采用更复杂的控制 策略实现。 5) 数据对端校验和母线不平衡校验。对于采用联络线频率控制方式的 AGC，联络线数据校验 可以采用线路对端变电站数据进行校验，要是和对端数据的差值超过一定的门槛值，则认 为联络线数据不正常，AGC 应该暂停。电厂各机组出力的正确性可以采用电厂母线平衡的 方法进行校验，即电厂的机组出力之和应该为厂用电加出线之和，如果不平衡，则暂停控 制该电厂所有机组 AGC控制。 6.7 机组控制 1) 主站AGC对机组基本功率的设置。 机组的基本功率指机组在无调节需求时计划的出力值，安排适当与否对AGC的调频效果影 响较大。
30、机组基本功率的来源可以有如下几种： a) 基本功率为机组的实际出力，即没有机组发电计划。 b) 基本功率由运行部门通过离线计算得到然后输入AGC程序的机组计划。 c) 机组的基本功率为实时数据库中某一遥测量，是它应用程序指定的负荷分配结果，如 上一级调度指定的计划出力、电力市场安排的发电计划等。 d) 机组的基本功率为当时的给定值，调度员可根据需要随时输入机组的基本功率。 e) 机组的基本功率由在线经济调度计算， 将经济调度的结果作为机组的基本功率。如 果存在机组振动区，将振动区排除在经济调度范围内之外。 f) 机组的基本功率按相同可调容量比例分配，如果落在机组振动区内，取最近的振动区 边界。
31、 这种模式下所有机组具有相同调节裕度百分比， 能够使各机组间同步增减负荷， 以避免速度快的机组很快到达调节上下限而失去调节能力。 g) 机组的基本功率由超短期负荷预报确定，这类机组将承担由超短期负荷预报所预计的 负荷增量。 h) 满足其他特殊控制目的机组基本功率。AGC程序应当自动考虑当时厂内各机组的在线/ 离线、AGC 投入/退出状态、各机组的基本功率方式及机组的振动区等，将全厂的基 本功率的增量分配到相关机组。 每种PLC控制模式都应有暂停状态和退出状态，处于AGC 控制下的PLC在有异常情况发生 时，AGC 程序应将其设置暂停状态。在给定的时间内，一旦引起暂停的原因消失，立即恢复原Q/C
32、SG 11004 -2012 7 控制状态；否则转至退出状态。当需要再次投入AGC 时，由调度人员手动完成。 6.8 主站AGC的控制命令校核 AGC在发出控制命令之前, 要进行一系列校验, 以保证机组运行的安全性： 1) 机组反向延时校验。机组在响应了某一控制命令后，必须经过一个指定的时间延时（可以 为零）后, 方能发出反向控制命令, 否则该反向控制命令将被抑制，即暂时不下发。在紧 急调节区，可以根据要求，忽略该延时。 2) PLC控制死区校验。当分配给某PLC调节量小于指定死区时, 控制命令被抑制，即暂时不下 发。未承担的调节量分配到其它机组。 3) 机组响应控制命令校验。判断机组是否已响
33、应上次的控制命令。 4) 命令返回校核。主站端可以通过电厂返回的控制命令报文或电厂返回的控制命令遥测点来 判断电厂是否已经正确收到该控制命令，如果没有收到可以马上补充发，如果多次补发返 仍然不正确，应暂停该厂AGC控制并告警提示调度员。 5) 命令限值校核。校核控制命令是否为机组控制上下限外或不可运行区内，并且命令离限值 距离大于死区。死区的作用是防止如下情况发生：调度发的控制命令可能由于电厂转换命 令的精度，导致命令超过了机组上下限或进入不可运行区内，命令得不到有效执行。 6) 命令反向校核。PLC在执行前一个控制命令过程中，如果有反向调节的需求，必须马上下 发出力当前值中止调节，并视情况决
34、定是否马上下发反向调节的命令。 7) 机组执行情况校核。AGC给PLC发命令前，先检查PLC执行前一次命令的情况，如果PLC出力 偏离上次命令超过一个较大门槛值时，表示机组调节异常，应暂停该PLC控制。 6.9 主站AGC对机组禁止运行区域处理 某些机组存在一段或几段禁止运行区域（水电机组的振动区、气蚀区等）。机组跨越禁止运行 区域应遵循以下原则： 1) 机组基本功率的设置，应避开禁止运行区域。 2) 机组虽未运行在禁止运行区域，但计算的目标出力落入禁止运行区域内时，先将机组目标 出力置于禁止运行区域边缘。 3) 处于禁止运行区域边缘的机组，当目标出力落入禁止运行区域另一侧时，跨越禁止运行区
35、域。 4) 处于禁止运行区域边缘的机组，如果PLC的控制基点是机组实时出力，且计算的目标出力 落入禁止运行区时，应该根据电网的调节需求及其他机组的调节备用情况，选择是否跨越 禁止运行区域。 5) 处于禁止运行区域边缘的机组，如果PLC的控制基点是计划或其他定值，则当基点超过禁 止运行区域一半时，跨越禁止运行区域。 6) 机组跨越禁止运行区域时， 其他机组可选择做适当反调， 使区域总功率符合满足控制要求。 7) 跨越振动区后，可以对该机组设反向跨振动区的延时，当过了延时后才允许该机组反向跨 振动区。其他机组都无调节容量的情况除外。 6.10 安全约束控制 如果主控制区域的联络线走廊断面或相关的线
36、路或元件等存在可以明确的传输阻塞、稳定极 限、安全约束等运行限制，AGC 必须采取有效的预防或校正措施，该控制行为称为安全约束控制， 安全约束控制可以有以下两种实现方式： Q/CSG 11004 -2012 8 1) AGC软件自带的简单安全约束控制 AGC 主站这种安全约束控制只需要几个遥测遥信量作为判断的依据，可靠性高，是 AGC 软 件基本安全功能，所以具备。其实现方式如下： 当 AGC 监视的断面或元件越极限时，AGC 暂停所有控制行为等待调度员处理，或禁止事先 设置好的部分机组的出力增或减，达到消除越限的作用。 当 AGC 监视的关键遥信变位时（如安全自动装置动作信号） ，AGC 暂
37、停所有控制行为或部分 机组的控制为等待调度员处理。 2) 独立的安全约束调度模块 AGC 也可以借助于独立的安全约束调度模块来实现安全约束控制，这种控制方法需要进行 较复杂的计算，需要的电网信息多，控制效果好，能达到精确控制，但是相对可靠性差，控制 方式主要有两种。 a) 校正控制。当系统处于紧急状态时启动实时安全约束调度，调整控制当前AGC 可控机 组出力，结果提交AGC执行。从而自动完成解除支路和稳定断面过负荷的调整。 b) 预防控制。当系统处于预警状态时，执行预防控制，以避免由于AGC的正常调节使系 统进入紧急状态。这需要对某些AGC的机组出力调节方向加以限制，以禁止某些机组 增加或减少
38、出力。 6.11 控制参数设置 1) ACE超过最大单机容量的1.5倍时AGC应暂停。当各省控制区域内最大容量的单机跳闸时， AGC应具备稳定电网频率的能力。当ACE超过最大单机容量的1.5倍时，一般是由于该控制 区域内至少两台发电机同时或相继跳闸、突然失去大量负荷或ACE计算数据出现重大偏差， 因难以判断确切原因，此时AGC应自动暂停。 2) 电网频率偏差超过0.3Hz时AGC退出运行。 6.12 主站AGC监视 1) 备用监视。主站AGC计算和监视区域中的各种备用容量和响应速率。用户可以通过界面输 入和修改区域的备用要求，当备用不足时给运行人员发出报警。 a) 调节备用。调节备用是指在线运
39、行并受AGC控制的机组的调节余量, 包括上升和下降 两个方向。电厂和系统的调节备用容量是其属下各可控机组的调节备用容量之和。调 节备用还可以按机组类型和调节特性进行细分，便于AGC进行优化控制，例如：可以 按机组的调节速率情况分为快速调节备用和慢速调节备用、或水电调节备用和火电调 节备用。 b) 旋转备用。旋转备用容量是指在线运行机组可由调速器增加其出力的那一部分容量。 c) 运行备用。运行备用容量是指短时间内（如10分钟）可以调用的机组容量，包括在线 机组可调容量和可快速启动的停运机组容量。 这些停运机组被指定为“离线计及运行备 用”，可在10分钟内投入运行并能带至额定出力，主要包括水电机组
40、和燃汽轮机等。 2) 响应速率监视。AGC总调节响应速率是指投入AGC的机组调节响应速率的总和，包括上升和 下降两个方向。它是衡量AGC能力的一个重要指标，不足时发出报警。调节备用和调节速 率是电网AGC控制的两个重要指标。区域总调节速率应该综合考虑机组的调节延时，才能 整体评价控制区域内机组的可控特性，且总调节备用可以根据不同的总调节速率来分段，Q/CSG 11004 -2012 9 用于提示调度员提前开停机组。 3) 告警监视。主站AGC应该提供详细的系统运行告警信息。告警信息应该包括：操作信息、 控制状态变化信息、控制预警信息、异常退出或暂停信息及相关软件系统运行异常信息。 6.13 历
41、史数据 AGC主站必须对相关重要信息保存在历史数据库，方便事后查询分析，需要保存的数据有： 1) 机组有功出力。 2) AGC下发的PLC命令。 3) PLC控制状态。 4) 机组出力上下限及振动区范围。 5) 电网频率及联络线关口数据。 6) 各种告警信息及操作记录。 7) 区域性能监视。 7 水电子站 7.1 功能要求 单机容量在40MW以上或全厂容量在50MW以上的水力发电厂应该装备全厂计算机监控系统，以实 现机组协调控制。计算机监控系统应具有以下功能： 1) AGC遥调控制。 2) 遥调自动手动。 3) 全厂有功功率给定。 4) 全厂负荷曲线。 5) 全自动开停机。 6) 频率闭环控制
42、。 7) 高周减有功功率。 8) 可控机组有功功率优化分配。 9) 遥调控制条件闭锁。 10) 成组控制条件闭锁。 11) 水轮机、发电机保护条件闭锁。 12) 出口电气接线条件闭锁。 7.2 系统配置 AGC 是水电监控系统重要功能之一，考虑到控制的安全性，在配置上要求如下： 1) 多台机组具备单元协调控制装置的水力发电厂应装设成组调节计算机监控系统 （上位机） ， 及单元协调控制装置（下位机）以实现全厂集中协调控制，同时还应具备完善、可靠、稳 定的机组全自动启停控制能力。 2) AGC服务器必须为双机配置，单机故障或双机切换时不应影响AGC控制功能。 3) 和调度通信应该采用专用通信服务器
43、，且为双机备份，单机故障或切换不影响遥控遥调指 令的下发，通信故障不应导致电厂AGC误调。 4) 上位机和机组LCU的通信必须为双网配置，单机故障或双机切换时不应影响通信功能。 Q/CSG 11004 -2012 10 5) 机组有功采集的每个环节（CT、PT到LCU之间的每个环节）必须具备n-1冗余，以保证机组 有功数据的正确性。 7.3 通信及数据交换 水电厂和调度的通信和数据交换的可靠性是保证调度进行安全AGC控制的基础，其要求如下： 1) 计算机监控系统的发电厂应直接通过计算机系统并采用标准通信规约（如EC60870-5-101、 IEC 60870-5-104、SC1801）与调度通
44、信，不宜通过专用的RTU与调度通信。 2) AGC的远动通道应采用冗余配置，统一技术制式和接口标准。采用数据网络通道通信速率 应为2M（n64kbit/s）；采用专线远动通道通信速率宜选用1200bit/s，数字接口宜为 24009600bit/s，全双工，误码率在信噪比为17dB时不大于10 -5 。 3) 监控系统和调度的数据交换不宜增加数模转换环节。 7.4 控制策略 1) AGC负荷分配 a) 出力分配策略应保持出力的稳定性和出力变化的平滑性。 b) 出力分配应保证全厂的机组特性满足调度和电力监管机构对调节速率和响应时间等 指标的要求。 c) 应具备按容量成比例分配、按等耗量微增率等多
45、种负荷分配方式。 d) AGC 分配值与调度/集控给定值差值尽可能最小。 e) 电厂实际执行的总出力和调度给定值的偏差在设定的死区范围内。 f) 相邻两次负荷调节所造成的机组负荷波动最小。 g) 保证整体调节性能的条件下，机组调节次数最少。 2) 运行区处理 水电厂计算机监控系统应根据现场控制方式和当前水位，结合各机组AGC投入退出（成 组单机）组合及当前有功功率情况下的震动区限和保留出力（如PSS功能投入）等，综合测 算出可运行区间（即在全厂调节上、下限值之间的，全厂振动区上、下限之外的区间）。对于 运行区间，监控系统满足如下要求： a) 对全厂设定值进行优化分配，避免机组在振动区运行。 b
46、) 避免机组频繁穿越振动区，使所有机组穿越振动区总的次数最小。 c) 已跨越振动区的机组，可以通过设置反向跨越延时等手段来实现避免频繁跨越。 d) 如果设定值在全厂联合振动区内（即无论如何分配都无法避免机组振动区）时，电厂 可拒绝执行保持出力不变，或逼近离目标最近的运行区边缘。 e) 机组跨越振动区时应该保证全厂出力的调节平稳。 7.5 远动信息 1) 调度下行到电厂的远动信息 a) 全厂有功功率设定值，遥调数字量。 b) 全自动开机/停机指令，遥控开关量。为调度全自动远方开机/停机操作指令。可选， 可保留接口。 c) 远方在控。调度AGC在控状态信号，下行开关量。为调度端告知电厂，AGC是否
47、正被远 方控制。可选。 2) 电厂上行到调度的远动信息 Q/CSG 11004 -2012 11 a) 全厂有功功率，遥测。为电厂所有发电机组的实时发电出力。 b) 当地频率，遥测。为电厂当地实时频率。 c) 机组调节上限，遥测。为电厂监控系统根据机组运行工况计算出的机组调节有功最大 值，计算时应综合考虑机组的控制方式、水位、机组震动区及其他受限因素。 d) 机组调节下限，遥测。和机组调节上限相对应。 e) 全厂调节上限，遥测。全厂调节下限为AGC退出（单机状态）机组有功功率之和AGC 投入（成组状态）机组调节上限值之和。当全厂出力因某种原因暂时不能增加时，可 以将调节上限设为当前出力。 f)
48、 全厂调节下限，遥测。和全厂调节上限相对应。 g) 全厂振动区上限，遥测。计算机监控系统应将参与AGC调节的机组振动区组合，生成 若干个全厂组合振动区，全厂振动区上限为该组合振动区的上限。 h) 全厂振动区下限，遥测。和全厂振动区上限相对应。 i) 各台机组有功功率，遥测。 j) 全厂调节上升/下降速率，遥测。速率动态变化的电厂由当地计算机监控系统测算后 给出。可选。 k) 调度指令返回值，遥测。电厂收到调度指令后返回给调度。可选。 l) 机组状态，遥测。表示机组的各种状态，包括运行、停机、失备、开机过程中、停机 过程中等各种状态，不同的数值表示不同的状态，由不同状态的遥信组合。可选。 m)
49、全厂10分钟上/下调节容量，遥测。可选。 n) 全厂3分钟上/下调节容量，遥测。可选。 o) 全厂AGC远方投入退出， 遥信。 表示水电厂全厂AGC是否在调度远方自动控制方式下。 “全厂AGC远方投入”表示全厂正受调度远方控制；“全厂AGC远方退出”表示全厂没 有投入调度远方控制。 p) 全厂AGC远方允许禁止，遥信。“AGC远方允许”表示机组控制方式为电厂自动控制 方式，且具备投入调度远方自动控制的条件；“AGC远方禁止”电厂不允许或不具备 条件交给调度远方自动控制。 q) 全厂远方开停机投入退出，遥信。表示电厂全自动开停机功能是否交给调度进行遥 控。 r) 全厂远方开停机允许禁止，遥信。表示电厂全自动开停机功能是否具备交给调度进 行遥控的条件。 s) 机组AGC投入退出，遥信。为机组成组单机信号。 t) 机组运行停机，遥信。为机组是否并网运行的状态信号。 u) 机组可调失备，遥信。为机组是否备用的状态信号。当机组执行发电转空载、空载 或发电转停机、 停机转空载、 空载转发电等控制流程时由计算机监控系统设置为失备， 机组检修时提供人工挂牌设置为失备，其他正常停机的状态为可调，是AGC计算运行 备用的直接依据。 v) 全厂增出力闭锁，遥信。由监控系统根据具体情况发出的机组暂时不能增加出力的信 号。如果能通过调整出力上限值来实现闭锁，该信
