电力系统控制详解：从LFC到AGC

"电力系统控制，包括发电控制环、负荷频率控制、自动发电控制、无功和电压控制、励磁系统及其在现代控制中的应用。" 电力系统控制是电力工程领域的重要组成部分，它确保电力系统在正常运行状态下，能够有效地管理和调节有功和无功功率，从而维持电压和频率的稳定。本章主要涵盖了以下几个关键知识点： 1. **概述**： 电力系统分析的第12章重点关注控制策略，以保持系统的经济性和可靠性。控制的目标是在系统电压和频率保持在正常范围内时，优化功率分配。 2. **基本的发电控制环**： - **负荷频率控制（LFC）**：主要针对有功功率的变化，通过调整发电机输出来保持系统的频率稳定。LFC在大型互联系统中广泛使用，并依赖于实时的计算机监控。 - **自动电压调整（AVR）**：关注无功功率的调整，影响系统的电压水平，确保电压稳定性。 3. **负荷频率控制（LFC）**： LFC是电力系统中用于响应负荷变化的关键机制，通过控制发电机输出来维持电网频率恒定。通常，LFC系统会监控联络线上的有功功率，以调整各发电机的出力。 4. **自动发电控制（AGC）**： AGC是一种高级控制策略，用于在整个互联系统中协调发电机的输出，以保持联络线功率平衡。AGC通常涉及到复杂的反馈控制算法，例如在MATLAB SIMULINK环境中模拟的响应。 5. **带有发电最优分配的AGC**： 这种控制策略不仅考虑频率稳定，还优化发电成本，确保在满足负荷需求的同时，发电资源得到最有效的分配。 6. **无功和电压控制**： 无功功率的调整对电压稳定性至关重要。自动电压调整器（AVR）通常与发电机励磁系统配合工作，确保发电机端电压的恒定。 7. **包括励磁系统的AGC**： 励磁系统是发电机电压控制的核心部分，与AGC相结合，可以实现更精细的电压和无功功率调节，同时保证发电机转速的稳定。 8. **现代控制应用介绍**： 现代能源控制中心（ECC）利用先进的计算机技术，如SCADA系统，进行实时监控和数据采集，为更高效、更智能的控制策略提供基础。 9. **反馈控制理论的回顾**： 在理解这些控制环路时，反馈控制理论是基础。章节中可能提供了对线性控制系统分析和设计的简要复习，以便读者能够更好地理解电力系统控制的数学基础。 电力系统控制涉及多个层面，从单一发电机的控制到整个电网的协调，都是为了确保电力系统的稳定、可靠和经济运行。现代技术的应用，如在线计算和SCADA系统，极大地提升了控制效率和精度。