中小型水电厂自动发电控制技术研究

摘要：与大型的水电站相比，我国的中小型水电站自动发电控制技术还比较落后，如果不加强这方面的建设，那么中小型水电厂自动发电控制技术将无法满足未来电力生产的要求。中小型水电厂使用自动发电控制技术时，要合理调节负荷、功率、频率这三个重要的数值。文章对中小型水电厂自动发电控制技术进行了研究。

关键词：中小型水电厂；自动发电控制技术；水力发电；水资源；电力生产

中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0020-02

火力发电需要消耗大量的煤炭能源，而这些煤炭资源是无法再生的，而且使用火力发电会带来环境污染的问题。相对的水力发电却有低能耗、高环保的特点。如果国家兴建大型的水电站，就要投资庞大的资金、需要很长的项目完成周期、对水资源的要求比较严格，这使国家不能轻易地兴建大型水电站。而建设中小型水电站则无以上的局限，目前，我国农村有50%的电力由中小型水电站提供，我国还计划进一步加快中小型水电站的建设。然而，与大型的水电站相比，我国的中小型水电站自动发电的控制技术还比较落后，如果不加强这方面的建设，那么中小型水电厂自动发电控制技术将无法满足未来电力生产的要求，因此，做好中小型水电厂自动发电控制技术的研究工作有非常重要的意义。

1 中小型水电厂自动发电控制技术的目标

1.1 合理控制功率负荷

水电站发电时需要考虑整体的负荷，即生产的功率既不会给设备带来太多的负担，又能满足对外的供电需求。通常水电站会控制基础的负荷量，同时保留备用的容量。

1.3 控制水力发电周期

水力发电机在生产电力的时候，需要反复地生产电力，这就形成一个发电周期的问题。水力发电系统要使用调速器系统，达到控制水力发电周期，使电力的生产达到满足功率负荷、优化有功功率的目的。使用这种方式对水力生产进行调节，能使电力生产的结果优化。

2 中小型水电厂自动发电控制技术的条件

2.1 制定合理的生产计划

水力发电站与火力发电站的区别之一，即火力发电站只要拥有足够的煤炭资源，即能保证电力生产的功率负荷，而水力发电站的功率负荷则与水力资源是否足够有关，即水力发电站的功率负荷值不是恒定的。然而它也有一定的规律性，如果能够根据每年电力生产的功率负荷进行分析，是可以做到合理调频的。有时水力发电站的一次调频不能满足电力生产的需求，于是可能需要进行二次、三次调频。

2.2 拥有足够的备用容量

大量的备用功率对于电力生产来说是非常必要的，如果没有足够的备用功率，则无法有效地生产电力，有时因为中小型水电站备用容量不够，无法生产电力，所以有时出现供电紧张，需要拉闸限电来调节。如何规划电力的生产，为电力生产留有足够的备用容量是水电厂电力生产不可忽视的环节。

2.3 优化自动化调频技术

中小型水电站目前以AGC的方式为电力生产调频，让电力的生产达到最优。AGC可以调节每台发电机组的功率，如果将每台发电机组的调节分量送至电厂控制器，则它会自动控制有效功率。机组将自动控制的结果送至调节机组，纠正频率的偏差。通过反复的调频，最终能达到优化电力生产的目的。图1为中小型水电厂自动发电控制系统的示意图，从调频的控制过程中能看到，该系统中调节机组的调频决策技术决定水电厂电力生产的效率。

3 中小型水电厂自动发电控制技术的流程

3.1 调节合理的负荷

水力发电站生产电力的负荷由水位决定，如果在水位充足的时候尽可能地发电，那么水电站就能生产出更多的电力。目前水电站可根据水电站水位的不同自动调节生产电力的负荷。而这个水位的参数由人工决定。比如人工设定完水位参数以后，水电厂的这水力足够充足，那么它便以生产最多的电力为目标进行生产，如果水力不够，则根据水位设定的参数自动调节负荷。使用这种方式能使水电站的负荷自动控制做到合理化。

3.2 功节合理的功率

优化功率的控制就是让电力系统尽可能地增加发动机功率，对它进行控制能够提高水电厂的发电效益。目前中小型水电站可用瞬间负荷、日负荷、人工输入负荷这三种方式让它自动调节功率的输出，日负荷的方式是水电站经常使用的调节方式。要使功率的调节变得合理，就要在全厂的总功率、合理的备用容量、水电厂的设备发电情况之间选取一个最优的功率调节方案。使用这种方法自动调节水电站的功率，可以在耗水量最低的前提下，避开气蚀振动区，不必让水电站频繁地开启发电设备，使水电站的发电效率提高。

3.3 调节合理的频率

水电站调频是否得当，决定水电厂的额定负荷与优化功率是否能够实现。目前中小型发电厂使用自动调频的方式调节频率。这是指水电厂生产电力时，人工给予一个调频偏差值，这个偏差值为负荷的上、下限值，功率最优化的上、下限值。是能达到电力生产最优化的数值，如果发电厂自动调频的结果超过该数值，即未满足电力生产最优化的范围，那么发电系统会自动调频，直到达到电力生产最优化的目的为止。

4 结语

中小型发电厂使用自动发电控制技术的时候，要合理地调节负荷、功率、频率这三个重要的数值。如果能够合理调节这三个参数，就能达到利用水资源高效生产电力的目的。未来我国将会加快中小型水电站的建设，做好自动发电控制技术的研究有非常重要的意义。

参考文献

[1] 程抱贵.AGC及其在天生桥一级水力发电厂的应用[J].红水河，2004，（2）.

[2] 张江滨.改进水轮发电机组甩负荷过程中调速器的控制性能[J].水利学报，2003，（3）.

[3] 王竹.水电站自动发电控制（AGC）技术功能及调试分析[J].四川水力发电，2002，（2）.

作者简介：苏力（1986-），男，湖南醴陵人，供职于湖南东江水力发电厂沙田水电站。

摘要：与大型的水电站相比，我国的中小型水电站自动发电控制技术还比较落后，如果不加强这方面的建设，那么中小型水电厂自动发电控制技术将无法满足未来电力生产的要求。中小型水电厂使用自动发电控制技术时，要合理调节负荷、功率、频率这三个重要的数值。文章对中小型水电厂自动发电控制技术进行了研究。

关键词：中小型水电厂；自动发电控制技术；水力发电；水资源；电力生产

中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0020-02

火力发电需要消耗大量的煤炭能源，而这些煤炭资源是无法再生的，而且使用火力发电会带来环境污染的问题。相对的水力发电却有低能耗、高环保的特点。如果国家兴建大型的水电站，就要投资庞大的资金、需要很长的项目完成周期、对水资源的要求比较严格，这使国家不能轻易地兴建大型水电站。而建设中小型水电站则无以上的局限，目前，我国农村有50%的电力由中小型水电站提供，我国还计划进一步加快中小型水电站的建设。然而，与大型的水电站相比，我国的中小型水电站自动发电的控制技术还比较落后，如果不加强这方面的建设，那么中小型水电厂自动发电控制技术将无法满足未来电力生产的要求，因此，做好中小型水电厂自动发电控制技术的研究工作有非常重要的意义。

1 中小型水电厂自动发电控制技术的目标

1.1 合理控制功率负荷

水电站发电时需要考虑整体的负荷，即生产的功率既不会给设备带来太多的负担，又能满足对外的供电需求。通常水电站会控制基础的负荷量，同时保留备用的容量。

1.3 控制水力发电周期

水力发电机在生产电力的时候，需要反复地生产电力，这就形成一个发电周期的问题。水力发电系统要使用调速器系统，达到控制水力发电周期，使电力的生产达到满足功率负荷、优化有功功率的目的。使用这种方式对水力生产进行调节，能使电力生产的结果优化。

2 中小型水电厂自动发电控制技术的条件

2.1 制定合理的生产计划

水力发电站与火力发电站的区别之一，即火力发电站只要拥有足够的煤炭资源，即能保证电力生产的功率负荷，而水力发电站的功率负荷则与水力资源是否足够有关，即水力发电站的功率负荷值不是恒定的。然而它也有一定的规律性，如果能够根据每年电力生产的功率负荷进行分析，是可以做到合理调频的。有时水力发电站的一次调频不能满足电力生产的需求，于是可能需要进行二次、三次调频。

2.2 拥有足够的备用容量

大量的备用功率对于电力生产来说是非常必要的，如果没有足够的备用功率，则无法有效地生产电力，有时因为中小型水电站备用容量不够，无法生产电力，所以有时出现供电紧张，需要拉闸限电来调节。如何规划电力的生产，为电力生产留有足够的备用容量是水电厂电力生产不可忽视的环节。

2.3 优化自动化调频技术

中小型水电站目前以AGC的方式为电力生产调频，让电力的生产达到最优。AGC可以调节每台发电机组的功率，如果将每台发电机组的调节分量送至电厂控制器，则它会自动控制有效功率。机组将自动控制的结果送至调节机组，纠正频率的偏差。通过反复的调频，最终能达到优化电力生产的目的。图1为中小型水电厂自动发电控制系统的示意图，从调频的控制过程中能看到，该系统中调节机组的调频决策技术决定水电厂电力生产的效率。

3 中小型水电厂自动发电控制技术的流程

3.1 调节合理的负荷

水力发电站生产电力的负荷由水位决定，如果在水位充足的时候尽可能地发电，那么水电站就能生产出更多的电力。目前水电站可根据水电站水位的不同自动调节生产电力的负荷。而这个水位的参数由人工决定。比如人工设定完水位参数以后，水电厂的这水力足够充足，那么它便以生产最多的电力为目标进行生产，如果水力不够，则根据水位设定的参数自动调节负荷。使用这种方式能使水电站的负荷自动控制做到合理化。

3.2 功节合理的功率

优化功率的控制就是让电力系统尽可能地增加发动机功率，对它进行控制能够提高水电厂的发电效益。目前中小型水电站可用瞬间负荷、日负荷、人工输入负荷这三种方式让它自动调节功率的输出，日负荷的方式是水电站经常使用的调节方式。要使功率的调节变得合理，就要在全厂的总功率、合理的备用容量、水电厂的设备发电情况之间选取一个最优的功率调节方案。使用这种方法自动调节水电站的功率，可以在耗水量最低的前提下，避开气蚀振动区，不必让水电站频繁地开启发电设备，使水电站的发电效率提高。

3.3 调节合理的频率

水电站调频是否得当，决定水电厂的额定负荷与优化功率是否能够实现。目前中小型发电厂使用自动调频的方式调节频率。这是指水电厂生产电力时，人工给予一个调频偏差值，这个偏差值为负荷的上、下限值，功率最优化的上、下限值。是能达到电力生产最优化的数值，如果发电厂自动调频的结果超过该数值，即未满足电力生产最优化的范围，那么发电系统会自动调频，直到达到电力生产最优化的目的为止。

4 结语

中小型发电厂使用自动发电控制技术的时候，要合理地调节负荷、功率、频率这三个重要的数值。如果能够合理调节这三个参数，就能达到利用水资源高效生产电力的目的。未来我国将会加快中小型水电站的建设，做好自动发电控制技术的研究有非常重要的意义。

参考文献

[1] 程抱贵.AGC及其在天生桥一级水力发电厂的应用[J].红水河，2004，（2）.

[2] 张江滨.改进水轮发电机组甩负荷过程中调速器的控制性能[J].水利学报，2003，（3）.

[3] 王竹.水电站自动发电控制（AGC）技术功能及调试分析[J].四川水力发电，2002，（2）.

作者简介：苏力（1986-），男，湖南醴陵人，供职于湖南东江水力发电厂沙田水电站。

摘要：与大型的水电站相比，我国的中小型水电站自动发电控制技术还比较落后，如果不加强这方面的建设，那么中小型水电厂自动发电控制技术将无法满足未来电力生产的要求。中小型水电厂使用自动发电控制技术时，要合理调节负荷、功率、频率这三个重要的数值。文章对中小型水电厂自动发电控制技术进行了研究。

关键词：中小型水电厂；自动发电控制技术；水力发电；水资源；电力生产

中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0020-02

火力发电需要消耗大量的煤炭能源，而这些煤炭资源是无法再生的，而且使用火力发电会带来环境污染的问题。相对的水力发电却有低能耗、高环保的特点。如果国家兴建大型的水电站，就要投资庞大的资金、需要很长的项目完成周期、对水资源的要求比较严格，这使国家不能轻易地兴建大型水电站。而建设中小型水电站则无以上的局限，目前，我国农村有50%的电力由中小型水电站提供，我国还计划进一步加快中小型水电站的建设。然而，与大型的水电站相比，我国的中小型水电站自动发电的控制技术还比较落后，如果不加强这方面的建设，那么中小型水电厂自动发电控制技术将无法满足未来电力生产的要求，因此，做好中小型水电厂自动发电控制技术的研究工作有非常重要的意义。

1 中小型水电厂自动发电控制技术的目标

1.1 合理控制功率负荷

水电站发电时需要考虑整体的负荷，即生产的功率既不会给设备带来太多的负担，又能满足对外的供电需求。通常水电站会控制基础的负荷量，同时保留备用的容量。

1.3 控制水力发电周期

水力发电机在生产电力的时候，需要反复地生产电力，这就形成一个发电周期的问题。水力发电系统要使用调速器系统，达到控制水力发电周期，使电力的生产达到满足功率负荷、优化有功功率的目的。使用这种方式对水力生产进行调节，能使电力生产的结果优化。

2 中小型水电厂自动发电控制技术的条件

2.1 制定合理的生产计划

水力发电站与火力发电站的区别之一，即火力发电站只要拥有足够的煤炭资源，即能保证电力生产的功率负荷，而水力发电站的功率负荷则与水力资源是否足够有关，即水力发电站的功率负荷值不是恒定的。然而它也有一定的规律性，如果能够根据每年电力生产的功率负荷进行分析，是可以做到合理调频的。有时水力发电站的一次调频不能满足电力生产的需求，于是可能需要进行二次、三次调频。

2.2 拥有足够的备用容量

大量的备用功率对于电力生产来说是非常必要的，如果没有足够的备用功率，则无法有效地生产电力，有时因为中小型水电站备用容量不够，无法生产电力，所以有时出现供电紧张，需要拉闸限电来调节。如何规划电力的生产，为电力生产留有足够的备用容量是水电厂电力生产不可忽视的环节。

2.3 优化自动化调频技术

中小型水电站目前以AGC的方式为电力生产调频，让电力的生产达到最优。AGC可以调节每台发电机组的功率，如果将每台发电机组的调节分量送至电厂控制器，则它会自动控制有效功率。机组将自动控制的结果送至调节机组，纠正频率的偏差。通过反复的调频，最终能达到优化电力生产的目的。图1为中小型水电厂自动发电控制系统的示意图，从调频的控制过程中能看到，该系统中调节机组的调频决策技术决定水电厂电力生产的效率。

3 中小型水电厂自动发电控制技术的流程

3.1 调节合理的负荷

水力发电站生产电力的负荷由水位决定，如果在水位充足的时候尽可能地发电，那么水电站就能生产出更多的电力。目前水电站可根据水电站水位的不同自动调节生产电力的负荷。而这个水位的参数由人工决定。比如人工设定完水位参数以后，水电厂的这水力足够充足，那么它便以生产最多的电力为目标进行生产，如果水力不够，则根据水位设定的参数自动调节负荷。使用这种方式能使水电站的负荷自动控制做到合理化。

3.2 功节合理的功率

优化功率的控制就是让电力系统尽可能地增加发动机功率，对它进行控制能够提高水电厂的发电效益。目前中小型水电站可用瞬间负荷、日负荷、人工输入负荷这三种方式让它自动调节功率的输出，日负荷的方式是水电站经常使用的调节方式。要使功率的调节变得合理，就要在全厂的总功率、合理的备用容量、水电厂的设备发电情况之间选取一个最优的功率调节方案。使用这种方法自动调节水电站的功率，可以在耗水量最低的前提下，避开气蚀振动区，不必让水电站频繁地开启发电设备，使水电站的发电效率提高。

3.3 调节合理的频率

水电站调频是否得当，决定水电厂的额定负荷与优化功率是否能够实现。目前中小型发电厂使用自动调频的方式调节频率。这是指水电厂生产电力时，人工给予一个调频偏差值，这个偏差值为负荷的上、下限值，功率最优化的上、下限值。是能达到电力生产最优化的数值，如果发电厂自动调频的结果超过该数值，即未满足电力生产最优化的范围，那么发电系统会自动调频，直到达到电力生产最优化的目的为止。

4 结语

中小型发电厂使用自动发电控制技术的时候，要合理地调节负荷、功率、频率这三个重要的数值。如果能够合理调节这三个参数，就能达到利用水资源高效生产电力的目的。未来我国将会加快中小型水电站的建设，做好自动发电控制技术的研究有非常重要的意义。

参考文献

[1] 程抱贵.AGC及其在天生桥一级水力发电厂的应用[J].红水河，2004，（2）.

[2] 张江滨.改进水轮发电机组甩负荷过程中调速器的控制性能[J].水利学报，2003，（3）.

[3] 王竹.水电站自动发电控制（AGC）技术功能及调试分析[J].四川水力发电，2002，（2）.

作者简介：苏力（1986-），男，湖南醴陵人，供职于湖南东江水力发电厂沙田水电站。