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态性能更加良好。最后，为了验证设计的方案，用 MATLAB 软件相进行仿真，其
仿真结果表明该方法具有较强的自适应和自学习能力，即使对复杂的电力系统也
能取得良好的控制效果,并使其性能满足 CPS 质量考核标准。
1.3.2 在电力市场下的互联电网 AGC 动态仿真研究
自动发电控制 AGC 系统频率控制是电力系统运行的一项重要内容，如何实
现市场环境下的系统频率稳定控制也是电力市场面临的挑战之一。当前我国的模
拟电力市场采用与频率挂钩的电价来辅助系统频率控制，取得了一些好的效果，
但也存在潜在的稳定性问题。由于此模型较为复杂，所以只是参考文献的基础上
进行了简单的总结，具体仿真并没有进行。
2 自动发电控制理论
2.1 自动发电控制（AGC）概述
2.1.1 自动发电控制的必要性
自动发电控制是能量管理系统(Energy Management System，即 EMS)中最重
要的控制功能。它的投入将提高电网频率质量，提高经济效益和管理水平。
电力系统频率和有功功率自动控制统称为自动发电控制(AGC)。由于系统发
电机组的输出功率不能与系统总负载功率相平衡，就会引起系统频率变化。在系
统出现紧急状态时，大量功率缺额引起系统频率的很大偏移。在系统正常运行时，
系统中的负载瞬息万变，引起系统频率变化。由于各种负载变动性质差异，引起
系统频率动态响应的性质也不同。负载变动性质可归纳为三种：
第一种是幅值小但波动频率较高的随机分量，称为随机波动的负荷分量。变
化周期一般小于 10s，可由发电机组的惯性和负荷本身的调节效应自然地吸收
掉。对应的调整方式是发电机组的一次调节。
第二种是变化幅值较大的脉动分量，称为分钟级负荷分量。变化周期是 l0s
到 2～3min 之间，由于一次调频是有差调节，调整结束后，存在频率偏移和联
络线交换功率不能文持规定值，更不能保证系统功率的经济分配。这就需要施加
外界的控制作用，即二次调频，才能将频率调整到允许范围之内。二次调频是用
手动或通过自动装置改变调速器的频率(或功率)给定值，调节进入原动机的动力
元素来文持电力系统频率的调节方法，也称为电力系统的二次调节。可见，脉动
分量是 AGC 需要调节的主要变量。
第三种是变化缓慢的持续分量，它的变化有一定规律，可根据经验用负荷预
测的方法预先估计出来，通过调度部门预先编制系统发电计划与之平衡。
2.1.2 自动发电控制的一般过程
某一联合电力系统，由 3 个区域及 3 条联络线组成。各区域内部有较强的
联系，各区域间有较弱的联系。正常情况下，各区域应负责调整自己区域内的功
率平衡。例如，在其中一个区域中接入一个新的负荷时，起初联合电力系统全部
汽轮机的转动惯性提供能量，整个联合电力系统的频率下降。系统中所有机组调
节器动作，加大出力，提高频率到某一水平，这时整个电力系统发电与负荷达到
新的平衡。一次调节留下了频率偏差和净交换功率偏差，AGC 因此而动作。提高
接入负载区域的发电功率，恢复频率到达正常值和交换功率到计划值，这就是所
谓的二次调节。此外， AGC 将随时间调整机组出力执行发电计划(包括机组启停)，
或在非预计的负荷变化积累到一定程度时按经济调度原则重新分配出力，这就是所谓的三次调节。
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