
電力系統において、自動発電制御(AGC )とは、負荷の変化に応じて、異なる発電所の複数の発電機の出力を調整するシステムです。電力系統では、発電量と負荷が常に密接にバランスしている必要があるため、発電機の出力を頻繁に調整する必要があります。このバランスは、系統周波数を測定することで判断できます。周波数が上昇している場合は、消費量よりも発電量が多く、系統内のすべての発電機が加速します。系統周波数が低下している場合は、系統にかかる負荷が瞬時の発電能力を超えているため、すべての発電機が減速します。
自動発電制御が導入される以前は、系統内の発電ユニットのうち1基が調整ユニットとして指定され、発電量と負荷のバランスを調整して系統周波数を所望の値に維持するために手動で調整されていました。残りのユニットは、定格出力に応じて負荷を分担するために速度低下制御によって制御されていました。自動システムでは、系統内の多くのユニットが調整に参加できるため、単一ユニットの制御機器の摩耗が軽減され、系統全体の効率、安定性、経済性が向上します。
グリッドが隣接する制御エリアと連系している場合、自動発電制御は連系線を介した電力交換を計画されたレベルに維持するのに役立ちます。コンピュータベースの制御システムと複数の入力により、自動発電制御システムは、調整すべき最も経済的なユニット、火力、水力、その他の発電タイプの協調、さらにはシステムの安定性や他の電力グリッドとの連系容量に関連する制約などの事項を考慮に入れることができます。[ 1 ]
電力系統におけるタービン発電機は、その大きな回転質量によって運動エネルギーを蓄積しています。電力系統において、このような回転質量に蓄積されるすべての運動エネルギーは、系統慣性の一部となります。系統負荷が増加すると、まず系統慣性が負荷への電力供給に利用されます。しかしながら、これはタービン発電機の蓄積運動エネルギーの減少につながります。これらのタービンの機械的出力は供給される電力と相関関係にあるため、タービン発電機の角速度は低下し、これは同期発電機の周波数低下に正比例します。

タービンガバナ制御(TGC)の目的は、タービンの機械的出力を調整することによって、所望のシステム周波数を維持することである。[ 2 ]これらのコントローラは自動化されており、定常状態では、タービンガバナ制御の周波数-電力関係は次のようになる。
どこ、
タービンの機械的出力の変化は
基準電力設定の変更
は、発電機の周波数変化に対する感度を定量化する調整定数である。
周波数の変化です。
蒸気タービンにおいては、蒸気タービン調速とは、スロットルバルブを介してタービンに入る蒸気の量を増減させることにより、タービンの機械的出力を調整することである。
負荷周波数制御(LFC)は、まずその地域が自身の負荷需要を満たし、次にシステムの定常状態周波数Δfをゼロに戻すのを支援するために採用されます。[ 3 ]負荷周波数制御は、システム周波数を安定させるために数秒の応答時間で動作します。
経済負荷配分の目標は、各発電ユニットの実効出力が与えられた負荷にどのように対応できるかを決定することにより、エリア全体の運用コストを最小限に抑えることです。[ 4 ]発電ユニットは、単位電力を生成するのに異なるコストがかかり、負荷へのエネルギー伝送における損失に対して異なるコストが発生します。経済負荷配分アルゴリズムは、数分ごとに実行され、送電制限やシステムの障害に対する安全性の制約の下で、総コストを最小化する発電ユニットの出力設定値の組み合わせを選択します。[ 5 ]さらに、水力発電の水供給、または太陽光や風力発電の利用可能性によって制約が課される場合もあります。