区域控制误差是指对扰动负荷及联络线控制中的区域控制误差进行深入研究。研究对象分为两部分，一是扰动负荷下的区域控制误差性能研究，另一是联络线控制中的区域控制误差性能研究。针对联合系统中各个区域调节装置存在误差，导致频率和交换功率波动，从而引起时间误差与能量误差，研究对区域控制误差的算法作了改进。考虑到出力调节速率约束或系统参数改变对控制效果的影响，进一步採用模糊神经网路对系统加以控制。为了减少模糊神经网路的模糊标记数，研究通过自组织神经网路对模糊神经网路的模糊标记数进行竞争训练，从而获得简化网路。

常规的区域控制偏差(ACE)控制方法为，自动发电控制(AGC)系统根据ACE大小对可控机组发出控制命令，使本地控制区域ACE的考核指标CPS1、CPS2满足控制性能标準(CPS)标準。从时间上看，这是一个滞后校正的过程。将大量的功率用于滞后校正不利于安全和经济运行，并且参与校正的大都是有秒级调节能力的优质水电AGC机组，对大多数省网来说，这种机组是比较稀缺的。为此，有学者提出以数分钟为周期，基于超短期负荷预报，超前调节ACE以提高CPS指标。常用的方法有2种：一种是默认水电AGC机组滞后校正ACE，火电AGC机组基于负荷预报超前控制ACE；另一种是以全部AGC机组超前控制ACE，或指定某些AGC机组参与超前控制ACE。这2种方法有利于ACE控制，但依然存在以下值得探讨的问题。

1）控制目标。常规超前控制ACE的控制目标是总发电量等于超短期负荷预报值，但超短期负荷预报没有考虑负荷功频特性的作用。例如在预测考虑的时间段T_n内，系统频率f=49Hz，显然此时实测负荷P_D小于在50 Hz下的理想负荷值，若以此值作为负荷数据进行预测来指导发电，则系统频率差不能被正确弥补。并且，常规的超短期负荷预测一般不考虑网损。

2）与非AGC机组协调。在实际系统中，非AGC机组制定机组计画和机组回响指令的周期都较长，往往不能完全执行发电计画，统计表明其实际出力和计画之间一般会存在5%左右的偏差。产生偏差的原因可能包括负荷预测误差、人工干预计画、电厂的投机行为等。而在现有文献中，制定超前控制AGC策略时， 一般默认其非AGC机组的发电计画被完全执行。

针对上述问题，从线上有功调度的整体流程出发，沿时间维度系统地看待问题，针对调度过程中长、短周期机组特性的不同，提出利用协调AGC机组合理分配发电功率，超前控制ACE的方法。

计画机组的出力根据日前计画或滚动计画进行调整，对机组性能没有特殊要求；AGC机组按传统方式对ACE进行滞后校正，要求机组有秒级回响能力，一般由水电AGC机组组成；CAGC机组一方面负责在较短的周期内超前控制ACE，另一方面基于计画机组的出力为AGC机组提供容量支持。CAGC机组的性能要求为具备分钟级的回响周期和用于传输调度指令的信息通道，主要包括火电AGC机组和一些不参与实时校正控制的水电机组。

通过CAGC机组协调，在不干涉计画机组运行的条件下，将目标时刻的发电需求在AGC机组与CAGC机组之间合理分配，达到既超前控制ACE又在容量上支持AGC机组的目的，因此，问题的关键是确定目标时刻的发电需求和计画机组的出力偏差，进而确定协调AGC机组的超前控制量。首先给出目标时刻本地控制区的理想总发电模型；然后考虑计画机组可能产生的计画与出力的偏差，预测计画机组目标时刻的可能出力；进而综合考虑总发电、计画机组发电和AGC机组的希望运行点，计算出目标时刻协调AGC机组的总出力；最后通过一个最佳化模型把协调AGC机组的总出力分配到各协调AGC机组上。

计画机组按照预定的发电计画调整发电，但其实际出力与发电计画之间会有一定的偏差，主要原因是：1）调度员的临时调节。某些特殊运行状态下，如即将发生考核时、断面临近越限时等，调度员会临时改变机组计画。2）机组不跟蹤计画。由于机组自身性能、通道问题及电厂的投机行为等原因，机组运行往往会偏离计画。这些因素都是持续性的，因为临时调度决策和电厂投机行为必须持续一段时间才有效，机组性能和通道等问题也很少是瞬时事件，因此，可使用线性外推法进行计画机组的发电预估。

多时间尺度协调的ACE超前控制方法以满足目标时刻控制区理想总发电为控制目标，在机组分类、负荷分解和计画机组出力偏差预估的基础上，通过CAGC机组的协调控制，使各时间尺度上的机组协调最佳化运行，既可以保证系统的安全经济运行，又可以保证AGC机组有合理的备用容量，提高系统的CPS指标，利于节能减排。针对该方法开发的控制程式已经过现场实际测试并得到认可。

2009年11月10日巴西电网大停电事故再次为互联电网频率控制敲响了警钟。随着华东电网外受电电力的不断增加，大受端电网特徵越发明显，仍然採用手动修改调度计画的方法显然不能满足外来大功率缺失情况下华东电网频率的快速恢复。为了提高华东电网抵御大功率失却后的恢复能力，更有效地发挥全网备用共享的潜能，在採用引进北美电力可靠性委员会(NERC)的频率考核办法后，华东电网根据自身特点和需求，提出了动态区域控制误差(ACE)。

华东电网动态ACE实施的目的是：当华东电网大功率区外来电失去或大功率机组跳闸时，以备用共享为原则，使各省市能合理地分担备用义务，有依据地调集备用支援电网的频率恢复。

华东电网于2001年10月推行控制性能标準(CPS，包括CPS1和CPS2)考核指标对省市联络线进行考核。随着电力供需矛盾趋缓，于2009年1月推行扰动控制标準(DCS)考核指标，客观评价和考核华东电网各省市运行备用的预留、调用和恢复情况，确保功率缺失扰动的快速準确处理。自2009年8月1日起实施动态ACE，进一步完善了频率控制考核体系。

但是，虽然动态ACE可以较好地解决全网备用共享、频率快速恢复等问题，但仍然存在需要改进之处。本文阐述了动态ACE的内容及特点，并基于动态ACE分析了其有待进一步研究和完善的问题。

1997年起，为更加客观地评价各控制区的控制行为对互联电网的作用，NERC提出了控制性能标準CPS1和CPS2来替代A1和A2标準，以DCS替代B1和B2标準。1998年后，NERC提出各控制区要满足CPS1大于100%和CPS2大于90%的要求。NERC颁布的DCS主要是确保控制区能利用事故备用来平衡区域的电源损失，使互联区域的频率控制在规定的範围内。

CPS和DCS考核都是基于ACE的互联电网控制考核标準，实行这些标準的目的是为完善电网频率控制考核机制，促进各控制区域提高频率控制水平，提高互联电网的频率质量和抵御频率事故的能力。但是，随着500 kV龙政直流(3000 MW)、宜华直流(3000 MW)的相继投产，尖峰时段华东互联电网从外区受入的电力高达7200 MW，达到华东电网2009年夏季高峰负荷的5%，任一外区直流故障或相继故障必将引发华东电网频率的大幅下降。当互联电网发生大的频率扰动初期(2 min内)，系统频率的恢复完全依靠系统频率一、二次调节，互联电网内所有机组的自动发电控制(AGC)均根据本控制区域的ACE情况动作。

综上所述，依靠手动修改计画对互联电网的频率恢复将会造成以下几方面的不利影响：①电网频率恢复缓慢，没有发挥全网备用共享的作用；②电网承受连续频率扰动能力下降，频率越限可能性上升；③在髒数据时段CPS和DCS无法合理考核各控制区域频率调节能力；④CPS和DCS考核促进各控制区提高频率调节能力的效用被削弱。

动态ACE最佳化了备用共享，缓解了P₀修改前ACE髒数据问题。但是，因为动态ACE是按照各控制区承担的旋转备用比例分摊，而修改后的P₀按照外受电分配比例分摊，儘管对于互联电网来说总量是相等的，对于单个控制区却是不等的，除非其旋转备用承担比例正好等于外受电分配比例。

动态ACE动作条件不但检测外受直流电力，还检测华东网调直接调整调度计画机组。因这些机组单台容量较大且都为跨省市输电机组，每个控制区都有一定的分配比例，机组跳闸后也必须依靠调度员手动修改各控制区的P₀，所以当这些机组发生事故跳闸时，同样存在频率大幅下降和ACE髒数据问题。

这些机组的容量相比单极直流容量有一定差距(直流单极1500 MW，机组单机最大756 MW)，所以单机跳闸时对频率的扰动小于外受电直流跳闸，跳闸后缺失的功率小于省市规定的旋转备用容量，故可分以下3种情况：

1)未达到频率阈值，无论频率变化率是否满足给定条件。这种方式下为了完全消除ACE髒数据问题，机组跳闸后的功率缺额分配比例按照日计画分配比例实行。

2)达到频率阈值，无论频率变化率是否满足给定条件。这种情况下往往发生了多重故障，为了快速恢复频率，宜最大限度地发挥全网备用共享的作用，所以执行旋转备用分配比例。

3)大机组甩负荷试验：机组进行计画甩负荷试验前，网调必定已经留出回响的旋转备用，填补机组甩负荷后的功率缺额，所以正常情况下动态ACE不应触发，在全网分摊机组功率缺额。但为了防止在机组甩负荷的同时发生其他机组或外受电失却引发的频率事故，此时不宜将动态ACE退出。所以，在这种情况下，应适当降低频率阈值fint(正常情况为49.95 Hz)，将频率阈值调整至正常情况下单机甩负荷试验不会越过的频率49.90 Hz。这样既可以使正常情况下动态ACE不触发，也可以保障同时发生其他故障时动态ACE可靠触发。

以上所有讨论都基于一个假设：实行动态ACE前后各控制区间的联络线均在稳定限额内，但实际情况往往并非如此。在正常运行状态下，某些联络线的安全稳定裕量很小，仅能满足一定额度的功率增加。所以，动态ACE触发可能会造成某条(些)联络线功率超过其安全稳定极限而跳闸，而这会加剧该控制区域的功率缺额，从而引发连锁跳闸，造成系统崩溃。动态ACE的目的是保证事故情况下频率的快速恢复，但频率恢复还必须考虑联络线的安全约束，使动态ACE具有联络线安全约束能力。

在上述过程中，各控制区的AGC机组根据所在区域的ACE自动进行调整，无法考虑联络线的安全约束问题。所以，区域调度中心在确定本区域应调节的功率量后，还须根据当前联络线负载状态计算出AGC机组的功率调整能否造成联络线功率越限。如有越限情况发生，则要立即算出保证不越限时每台线上AGC机组所做功率调整的最大额度，指示AGC机组调节。上述问题可利用最近一次系统安全校核所得到的发电机—联络线功率灵敏度係数实时进行。因华东电网内各省市之间的联络线主要为热稳定问题，故基于技术条件，採用最近一次的灵敏度係数，手动调整动态ACE，可以有效控制联络线越限情况。

当检测到任一联络线输送功率超稳定限额40%且持续时间达到5 min，或联络线输送功率超稳定限额20%且持续时间达到10 min，区域调度中心调度员在保持总调整功率不变的前提下在动态ACE值上叠加手动调整量，手动调整各控制区目标功率值，减轻联络线功率越限程度。