梯级水电厂自动发电控制处于电网AGC 调度和电厂AGC 运行之间的一个运行控制层次上,不仅仅要满足实时电力负荷平衡,还要参考系统频率的偏差来调整梯级各电厂出力。同时,梯级电站之间还存在水量平衡、水流流达时间等复杂约束,此外还有防洪、航运方面的要求,因此梯级AGC 还应当协调上下游电站的负荷和用水,运用最优化理论与方法,实现水库最优调度和电力负荷的优化分配。本文结合三峡梯调自动发电控制(AGC)软件开发,研究了梯级自动发电控制的优化算法,提出了大型水电厂AGC 分组控制方式和梯级自动发电控制的基本方案,研究了电力市场下水电厂AGC 容量的优化分配问题,取得了一些有价值的研究成果。AGC 算法是本文研究的重点之一,文章首先对梯级AGC 算法的安全性、实时性和经济性进行了分析,提出分层算法的思路; 然后分别研究了厂站、枢纽和梯级的负荷分配算法。对厂站分配,研究了机组组合、开停机和负荷分配算法; 对枢纽负荷分配,采用POA 方法予以求解,并且给出了考虑负荷死区的调整算法; 对梯级负荷分配,首先给出了梯级蓄能最大模型,然后对其进行修正,采用坐标轮换法进行求解,在得出结论规律的基础上提出了梯级负荷分配的实用算法。在对算法进行理论研究的基础上,本文研究了水电厂AGC 工程应用的问题。首先针对AGC 对机组的影响提出了大型水电厂分组控制方式; 然后对梯级AGC 给出了分层控制的基本方案。为适应辅助服务市场建立起来后电力市场下水电厂AGC 运行方式的转变,本文研究了水电厂在AGC 容量市场和日前电量市场两市场售电优化问题,建立了相应的数学模型,给出了优化算法和算例。