水电厂自动发电控制性能的优劣很大程度上影响了电力系统自动发电控制的效果。监控系统AGC投入运行,水电厂的有功调节控制方式更加完善、灵活和有效。但由此带来的水电机组频繁调节、多次穿越振动区、转轮裂纹、气蚀严重等新问题。目前国内大中型水电厂机组的调速器系统大多采用开度控制模式,不容易实现有功精准控制,而功率模式未能在大面积普及,相关控制策略的研究还较少。因此,很有必要开展调速器系统功率模式下有功控制策略优化研究,以及和监控系统AGC控制策略配合试验。同时,需要进一步拓宽思路,探索提升水电厂机组性能的途径,从根本上提高有功调节性能。首先,论文介绍了课题的研究背景,概述了国内外自动发电控制的发展历程,提出了水电厂自动发电控制的共性问题和课题的研究思路。其次,研究分析水电厂AGC基本原理及模型,分析调速器系统PID模型,介绍调速器开度模式和功率模式,并对比分析。结合天生桥一级工程实践,分析水电厂AGC性能欠佳的原因,进一步阐述需要研究解决的问题。第三,以机组运行数据分析、科研专题研究、现场试验验证为依据,提出监控系统AGC控制策略优化、机组有功控制模式和策略优化的方案。结合天生桥一级水电厂工程实践,分析总结监控系统AGC控制策略改进优化成果。重点介绍有功控制模式调整和控制策略优化方案。其中,有功反馈滤波处理、有功调节过程中变死区控制、机组穿越振动区变积分控制等策略经现场测试验证有效,机组有功调节性能大大提升。通过现场试验分析,利用Simulink模拟仿真手段对调速器系统建模并验证有效。最后,结合当前技术水平和电力市场发展趋势,探讨拓宽机组稳定运行区域以进一步提升机组调节性能的可行性。本文为水电厂自动发电控制性能优化提供了可以借鉴的方案。本文的研究成果对于提高水电机组有功调节性能有指导意义,有利于提高水电机组安全稳定运行水平。