上海市，200000
摘要：本文主要对新能源并网模式下自动发电控制系统的基本原理进行分析，并对其结构模型展开剖析，研究了自动发电控制系统的构成，将新能源运用到系统中，对系统智能化控制，并对其控制效果做了分析。
关键词：新能源并网；自动发电控制系统
引言：对不同的风能在自动发电控制系统中的应用展开分析，让不同的风能在独立的区域中能够应用到自动发电控制系统中，对系统的性能实施相应的分析，让系统的性能能够处于一个良好的状态，并对其具体的效果实施相应的分析。
一、自动发电控制系统基本原理
对电网调度自动化展开研究，电网调度自动化中子系统模块比较多，例如：能量管理系统、配电管理系统、电能量自动计量系统，同时还需要一些辅助系统进行支持和配合。能量管理系统中最重要的系统就是自动发电控制系统[1]。自动发电控制系统能够让系统的频率保持一定的稳定性，负荷变化处于正常的范围内，系统中存在的负荷波动之后，其频率就会和额定值之间具有一定的偏差。调频机组在接收到AGC下达的指令后，就会动作，让系统再次达到稳定的状态，从而让频率能够保持额定值，偏差也会降低到零。
AGC系统负责的主要工作是能够对电力系统的调节以及负荷进行分配，按照相应的规定实现相邻系统功率的交换。供电频率对于电力系统来说是一项十分重要的参数。区域中发电机组输出的频率和电力负荷的消耗会持于一个平衡的状态；如果电网负荷与机组在运行过程中输出的功率不够一致，供需不平衡，频率也会出现一定的额定差值；倘若频率的偏离系数过大，系统很容易出现安全方面的问题。电力系统负荷定值方面的偏差也会存在很大的安全隐患。如若电能的质量得到保证，就需要对电力系统的频率实施良好的监控和调节。频率偏差过大的状态下，就需要对调频机组的输出进行改变，让其能够达到平衡状态，让系统频率能够处于额定值的附近，AGC系统对调频机组实施有机的调整。通常，电力系统在正常运行的时候频率会处于500.2Hz范围内；如果采用的装置是现代化的自动装置，频率偏差需要控制在0.051～0.151Hz。
（一）自动发电控制系统的基本构成
自动发电控制系统的原理构图如图1所示，AGC系统由多种不同的系统组成，各个系统的功能也均不一样。
自动发电控制系统由多个部件组成，其中包含诸多应用软件，这样才可以对自动化发电系统实施控制。传输主站的系统主要可以给发电机组提供相应的控制指令。信息传输系统中包含多项组成部分，数据网络、通信网络等应有尽有。低偿控制系统通常都需要接受上级发出的指令，对发电机组输出的负荷实施相应的控制。对发电的功率实施相应的调节，这样就可以对全厂实施相应的控制。
自动发电系统的构成主要是使用联络线将小区域中的电网有机连接在一起，从而形成一个较大的电网。不同区域中的电网都需要按照相应的指令对功率实施相应的交换。不同区域中所需要的负荷对线路的传输来说能够让联络线之间的功率达到交换的目的，从而和发电机组中发出的功率相等。
自动发电控制系统对电网的频率实施相应的控制是十分重要的，利用这个系统就可以对电网的频率实施相应的调整，让电网的频率处于十分稳定的状态。初次实施调频的时候就需要对电网频率实施相应的调节，让电网频率能够处于相对稳定的状态。一次调频需要对调节机组中输出的功率实施相应的调节，让系统输出的发电和负荷能够处于平衡状态。二次调频就是在一次调频的基础上对发电机组的频率进行改善，并将发电的特性进行改善，让其可以适应负荷的波动，让系统的频率能够处于正常的范围[2]。三次调频需要考虑机组的经济特性以及负荷响应特性，能够对区域内部的发电任务实施相应的分配。
（二）互联自动发电控制系统的控制方式
AGC系统中囊括了电力系统的频率，也包括了有功功率。电网在这么多年的发展中，已经让不同区域的电网有机的连接在一起，让其运行局面发生相应的改变。当具体的发电和负荷处于不平衡的状态的时候，就可以利用不同区域之间的联络来完成支援，让系统的频率能够处于稳定的状态。不同区域的电网连接在一起运行带来的经济效益十分大，能够给用户提供可靠的供电。但是这样很容易引起电网功率的波动，波动容量和系统的容量会处于一个正比的关系，波动容量越大，则系统的容量就会越大。如果没有对电力系统实施有效的管理，就会产生各种影响因素，系统也会不够安全，运行过程中存在一定的风险。
区域控制偏差的本质实际上是电网实际运行中负荷以及频率出现的偏差值，这种偏差值能够有效的反映出发电机组提供的频率，让其和负荷能够处于平衡的状态，功率上存在一定的偏差。
二、新能源并网下的自动发电控制系统结构分析
（一）风电为独立区的自动发电控制系统结构分析
风电并网的容量较小的状态下，传统模式含有风能的自动发电控制系统能够对发电并网的问题进行解决。但是，如果风电并网的容量十分大的情况下，就需要对风电展开配合，将负荷方面的变化有机彰显出来。火电机组处于较大的波动范围状态时，需要对机组中输出的负荷进行调节，这对系统的安全运行来说会造成巨大的影响，导致化石能源也不能高效利用。如果风电机组中出现的负荷变化比较大，就会让系统中的频率出现较大的偏差，从而引发较大的波动。实施风力发电的时候[3]，更需要对独立区域的自动发电控制系统实施相应的研究。在风电输出的负荷比较大的情况下，整个系统需要对负荷实施相应的补偿，让系统能够安全的运行，频率的波动变化也会比较小，对于一些化石能源也能够高效的利用。
1 全部风电并网的自动发电控制系统结构的分析
可以选择五个区域建立一个系统模型，模型主要由水、火、风、电组成。第一个区域中表示的是水电机组，第二个区域中代表的是火电机组，第三个区域中代表的是火电机组，第四个区域中代表的是火电机组，第五个区域中代表的是风电机组，各个区域之间紧密连接。为了在电网中并入发电负荷最大的幅度，让并入电网的风电能量达到最大程度。
全部风电并网中的自动发电控制系统能够在电网中并入风力发电机组输出的负荷，如果风速处于稳定的状态时，风力发电机组输出的负荷会处于一个相对恒定的状态，系统也会处于一个稳定的状态，各个区域中存在的偏差会是零，联络线出现的功率也会是零。当风速存在变化的时候，风力发电机组中存在的负荷就会发生相应的变化，让不同区域中的负荷在供需方面会出现不平衡的现象，从而出现频率方面的偏差。火力发电机组区域能够对不同区域的负荷进行传送，让输出的负荷能够调整。利用联络线对负荷进行传递，让区域中负荷的供需能够处于平衡状态，形成一个新能源并网下的自动发电控制系统。
这项系统中利用的是PI控制器，当第五个区域中出现波动的时候，不同的系统区域中就会形成一定的偏差，展现出联络线之间不同的功率。
对系统频率的偏差实施相应的分析，并对联络线负荷的变化实施分析，如果第五个区域中出现负荷波动的时候，其他的区域也会出现不同的响应，经过一定时间之后系统就会逐渐恢复稳定。风力发电机组中存在负荷扰动的现象时，需要将风力发电作为一种独立区域的自动发电控制系统，让系统能够趋于稳定的状态[4]。通过对结果实施的仿真模型有效的分析应用，让能源运用到独立的发电控制系统中，对系统的结构展开深入的研究和调研。
但是，如果第五个区域中的风电机组中存在的负荷波动比较大，就会让整个系统的频率受到严重的影响。这对电力系统的稳定会造成一定的影响，从而埋下安全方面的隐患，对整个系统实施良好的控制。不但要确保电力系统的安全，而且要确保电力系统的稳定，让电网中能够尽可能的并入新能源，让独立区域的发电控制系统中能够将新能源并入使用。
2 风电可以作为可调度电源的自动发电控制系统结构分析
同样选择5个区域建立模型，模型分水、火、风、电。第一个区域中是水电机组，第二个区域中是火电机组，第三个区域中是火电机组，第四个区域中是火电机组，第五个区域中是风电机组，各个区域都需要有效的连接在一起。让整个系统的性能能够有效的控制，让系统中能够将常规的调度电源有机接入其中，电力系统的连接方式上也需要达到一致的状态。
风电是可以调节的自动发电控制系统，能够对电网的稳定运行进行维持。当风力发电机处于正常的工作范围的时候，风力发电机组一定程度上承担着电网可调度机组，适当的对风力发电机中存在的负荷实施相应的控制，并对电网的运行状态进行调整，让电力系统能够更加安全、稳定的运行。
对系统中出现的频率偏差实施相应的分析，并对联络线负荷出现的变化实施相应的分析。如果第二个区域中负荷出现了波动问题，不同的区域就会很快做出相应的响应。一段时间之后系统就会恢复到稳定的状态，风力发电机组的工作处于正常的运行状态的时候，需要对机组输出的负荷实施相应的控制，并对系统的频率做好调节工作[5]。系统只有频率处于正常的范围内，各项指标才会正常。
但是，如果第五个区域中的风电机组存在的负荷波动比较大，就会让系统的全部受到相应的影响，这就会给电力系统的运行造成不利影响，从而埋下更多的安全隐患；另外，对风力发电机组实施控制的时候对新能源的控制会产生较大的频率，最大程度的利用新能源，不同的区域中风力发电组受到风速的影响会非常大，对电网的安全运行也会造成不利的影响。要想让电网中能够并入新能源，实现稳定运行，就需要在独立区域中的发电控制系统采取新能源，发挥新能源的作用。
（二）风光互补方式并网的自动发电控制系统结构分析
对全部风能并网的自动发电控制系统结构实施相应的研究，通过研究加分析，结合系统的特点，在电网中并入新的能源，对新的能源区域实施相应的调节。
对自动发电系统实施并网的时候可以采用风光互补的方式，该结构也分为五个不同的区域，不同的区域构成一个电力系统的模型，第一个区域是水电机组，第二个区域是火电机组，第三个区域是火电机组，第四个区域仍然是火电机组，第五个区域属于风光互补新能源的发电机组，不同区域之间能够互相连接[6]。为了让系统能够对性能实施良好的控制，对负荷实施调度控制的时候需要利用光伏发电机组，这种发电机组就会是常规机组，在风电场将总的负荷输出之后让其区域内负荷总的需求，在电网中并入风力发电负荷。结构图如图2所示。
这个结构中体现出来的重点内容在第五个区域中，主要是风力发电机组以及太阳能光伏发电机组组成的，根据区域中发射出来的信号对发电机组输出的负荷实施相应的控制，能够参与到系统的调频中，风力发电机组需要根据最大的电网来运行，风光发电的总负荷需要达到区域负荷的要求，让系统的频率不会出现偏差，这时就可以利用联络线来对负荷实施相应的补充[7]。风光发电的总负荷和区域内部的负荷处于平衡状态的时候，这个结构就能够最大限度的实现并网，让调频中能够有新能源的一分子，对电力系统有效进行维护，促进电力系统稳定的运行。
三、结语
通过对自动发电控制系统的结构实施相应的研究和分析，对新能源的发电机组实施相应的改进，设置全部的风能并网系统，让电网中能够并入更多的能源，使其能够对风能进行调节，让电力系统的负荷能够趋近于正常。
参考文献：
[1]佚名. 基于具有动作自寻优能力的深度强化学习的智能发电控制[J]. 中国科学:信息科学, 2018, 48(10):148-167.
[2]邓拓宇, 田亮, 刘吉臻. 供热机组热电耦合特性分析与解耦协调控制[J]. 系统仿真学报, 2017, 29(10):2593-2599.
[3]谢旭, 吴继平, 罗亚洲,等. 同一控制区两级调度风电实时协调控制策略[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(11):114-119.
[4]李明节, 于钊, 许涛,等. 新能源并网系统引发的复杂振荡问题及其对策研究[J]. 电网技术, 2017, 41(04):8-15.
[5]刘华坤, 谢小荣, 何国庆,等. 新能源发电并网系统的同步参考坐标系阻抗模型及其稳定性判别方法[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37(14):4002-4007.
[6]宋兵, 余群兵, 陈俊,等. 一种新能源电站有功功率柔性控制方法及应用[J]. 电力自动化设备, 2018, 38(7):224-228.
[7]谢小荣, 刘华坤, 贺静波, et al. 新能源发电并网系统的小信号阻抗/导纳网络建模方法[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(12):26-32.
论文作者:王极吉
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第03期
论文发表时间:2019/6/17
标签：负荷论文; 区域论文; 系统论文; 机组论文; 电网论文; 控制系统论文; 频率论文; 《当代电力文化》2019年第03期论文;