溪洛渡右岸電站agc功能與策略設(shè)計(jì)簡介

1、收稿日期：20150430作者簡介：瞿衛(wèi)華（1975），男，從事水電站自動控制工作。溪洛渡右岸電站AGC功能與策略設(shè)計(jì)簡介瞿衛(wèi)華，程建，劉紹新，李輝，何宏江（長江電力，湖北宜昌443000）摘要：溪洛渡右岸電站AGC即AutomaticGenerationControl是南方電網(wǎng)AGC的組成部分，南方電網(wǎng)調(diào)控中心的自動發(fā)電控制系統(tǒng)計(jì)算出溪洛渡右岸電站的需發(fā)功率，將此信息通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳送到電站監(jiān)控系統(tǒng)，由溪洛渡電站自動完成發(fā)電任務(wù)，因此

2、，溪洛渡電站的設(shè)計(jì)目標(biāo)可以主要定義為，在滿足各項(xiàng)限制條件（邊界條件）的前提下，以迅速、經(jīng)濟(jì)的方式控制右岸電站的實(shí)時有功功率，滿足電力系統(tǒng)的需要，同時提高電站的自動化控制水平。關(guān)鍵詞：溪洛渡右岸電站；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；自動發(fā)電控制中圖分類號：TV736文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：16725387（2015）07003704DOI：10.13599ki.115130.2015.07.010第38卷第7期水電站機(jī)電技術(shù)Vol.38No.72015年

3、07月Mechanical&ElectricalTechniqueofHyowerStationJul.20150引言溪洛渡右岸電站安裝9臺額定出力770MW的機(jī)組，多年平均發(fā)電量572億kWh，500kV主接線采用3串43斷路器和2串32斷路器接線，接受南方電網(wǎng)總調(diào)度中心及備調(diào)、云南省調(diào)及備調(diào)的調(diào)度。溪洛渡電站監(jiān)控系統(tǒng)采用中水科技H9000v4.0，該監(jiān)控系統(tǒng)AGC功能在三峽電站有較為成功的投運(yùn)經(jīng)驗(yàn)，在溪洛渡電站的投運(yùn)，是該功能針對金

4、沙江流域“調(diào)控一體化模式下”的重新設(shè)計(jì)后的首次投運(yùn)，對該功能來講是又一次挑戰(zhàn)，同時，溪洛渡右岸電站機(jī)組容量屬南方電網(wǎng)旗下的超大型機(jī)組，在電網(wǎng)運(yùn)行中承擔(dān)基荷和腰荷，如果機(jī)組負(fù)荷較大波動，對于電網(wǎng)沖擊是很大的，因此，在AGC設(shè)計(jì)時，其自身安全平穩(wěn)及對系統(tǒng)指令的迅速響應(yīng)是基本要求，同時，為了電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需采用適當(dāng)分配策略保證效率最優(yōu)。1AGC的功能設(shè)計(jì)1.1AGC運(yùn)行模式（1）開環(huán)模式開環(huán)模式下AGC只進(jìn)行負(fù)荷分配計(jì)算，分配值不自動下發(fā)。操

5、作員在機(jī)組聯(lián)控畫面中點(diǎn)擊“設(shè)定值確認(rèn)”按鈕后，AGC分配值下發(fā)給機(jī)組；當(dāng)AGC負(fù)荷分配計(jì)算需要進(jìn)行開停機(jī)操作時，會在操作員工作站發(fā)出開停機(jī)請求，得到操作員認(rèn)可后向機(jī)組LCU發(fā)出開停機(jī)命令。（2）半開環(huán)模式半開環(huán)模式下AGC會自動將有功負(fù)荷分配計(jì)算值下發(fā)給機(jī)組LCU，但開停機(jī)功能與開環(huán)模式相同，根據(jù)AGC負(fù)荷分配計(jì)算結(jié)果向操作員發(fā)出請求，得到操作員認(rèn)可后向機(jī)組LCU發(fā)出開停機(jī)命令，如果3次拒絕后，開停機(jī)請求將被清除，并報警“開停機(jī)請求被清

6、除”，且報警“功率有偏差”。（3）閉環(huán)模式閉環(huán)模式下AGC的分配值和開停機(jī)命令都是自動下發(fā)，每次開停機(jī)只有1臺，不需要操作員干預(yù)。1.2AGC調(diào)度模式溪洛渡的調(diào)度模式分為：南網(wǎng)、梯調(diào)、站控3種模式。當(dāng)電站AGC控制權(quán)設(shè)置為“南網(wǎng)”時，電站接受南方電網(wǎng)下發(fā)的給定值。僅當(dāng)電站AGC運(yùn)行在有功給定方式時，南方電網(wǎng)才能下達(dá)總有功給定值。當(dāng)電站AGC控制權(quán)設(shè)置為“梯調(diào)”時，電站接受梯調(diào)下發(fā)的給定值；僅當(dāng)電站AGC運(yùn)行在有功給定方式時，梯調(diào)才能下達(dá)

7、總有功給定值。當(dāng)電站AGC控制權(quán)設(shè)置為“站控”時，當(dāng)電站AGC運(yùn)行在有功給定方式時，電站操作員可以設(shè)置全廠有功給定值；當(dāng)電站AGC運(yùn)行在負(fù)荷曲線方式時，有功給定值為當(dāng)前時間對應(yīng)時段負(fù)荷曲線給定值。三種模式互斥，投入任一種模式，將自動退出另37（2）多開1臺機(jī)組并重新分配負(fù)荷后，所提升的全廠效率超過設(shè)定的死區(qū)；（3）旋轉(zhuǎn)備用功能投入且實(shí)際旋轉(zhuǎn)備用小于設(shè)定值，且多啟動1臺機(jī)組并重新分配負(fù)荷后，各機(jī)組所帶出力均不小于最小出力。AGC可設(shè)定機(jī)組

8、優(yōu)先級，負(fù)荷調(diào)節(jié)與機(jī)組開停機(jī)命令均遵照事先設(shè)定的優(yōu)先級。機(jī)組LCU應(yīng)確保在正常開機(jī)過程中，加入AGC的條件始終滿足。開機(jī)機(jī)組并網(wǎng)后，AGC應(yīng)把全廠出力缺額直接分配給該機(jī)組，使全廠總出力盡快達(dá)到設(shè)定值要求，然后再采用補(bǔ)償調(diào)節(jié)的方式調(diào)整各機(jī)組出力，使其達(dá)到最終優(yōu)化分配值，避免全廠總出力上下波動。AGC應(yīng)監(jiān)視機(jī)組開機(jī)過程，以下條件滿足時認(rèn)為開機(jī)失敗，報警并選擇其他機(jī)組繼續(xù)開機(jī)：（1）AGC發(fā)出開機(jī)令后10s內(nèi)，機(jī)組LCU未返回開機(jī)流程執(zhí)行過程

9、中的信號；（2）機(jī)組開機(jī)流程執(zhí)行過程中的信號復(fù)位，且機(jī)組未到并網(wǎng)態(tài)；（3）機(jī)組開機(jī)流程執(zhí)行超過15min，且機(jī)組未到并網(wǎng)態(tài)。2.4自動停機(jī)算法以下任一條件滿足時，AGC停1臺發(fā)電機(jī)組：（1）總有功設(shè)定值小于當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組所能發(fā)出的最小出力，且停1臺機(jī)組并重新分配負(fù)荷后，各機(jī)組所帶出力均不大于最大出力；（2）停1臺發(fā)電機(jī)組并重新分配負(fù)荷后，所提升的全廠效率超過設(shè)定的死區(qū)。AGC應(yīng)根據(jù)事先設(shè)定的優(yōu)先級選擇停機(jī)機(jī)組。針對條件1停機(jī)的情況，AGC

10、應(yīng)首先采用補(bǔ)償調(diào)節(jié)的方法，，當(dāng)該機(jī)組有功實(shí)測值小于40MW時，向機(jī)組LCU發(fā)出停機(jī)令。針對條件2停機(jī)的情況，AGC采用補(bǔ)償調(diào)節(jié)的方法，把各機(jī)組出力調(diào)節(jié)至目標(biāo)分配值，當(dāng)停機(jī)機(jī)組有功實(shí)測值小于40MW時，向機(jī)組LCU發(fā)出停機(jī)令。AGC開始減停機(jī)機(jī)組負(fù)荷時，應(yīng)給AVC發(fā)出調(diào)無功指令，把該機(jī)組無功出力轉(zhuǎn)移至其他機(jī)組。以下情況認(rèn)為停機(jī)過程失敗，AGC停止停機(jī)過程，報警并等待操作員處理：（1）停機(jī)機(jī)組減負(fù)荷超時；（2）AGC發(fā)出停機(jī)令后10s內(nèi)，機(jī)

11、組LCU未返回停機(jī)流程執(zhí)行過程中的信號；（3）機(jī)組停機(jī)流程執(zhí)行30s，出口開關(guān)仍未斷開。為避免AGC在臨界值附近反復(fù)開停機(jī)，應(yīng)對各開停機(jī)判據(jù)增加死區(qū)判斷。3AGC的安全策略3.1分配值與設(shè)定值比對策略為防止AGC在進(jìn)行負(fù)荷下發(fā)時，因計(jì)算錯誤或邏輯錯誤，下發(fā)不正常的有功設(shè)定值，從而導(dǎo)致負(fù)荷異常波動，AGC在設(shè)定值下發(fā)時對機(jī)組設(shè)定值總和與總有功設(shè)計(jì)值進(jìn)行了比較，即：溪洛渡右岸電站AGC設(shè)定值總和（聯(lián)控機(jī)組分配值總和單控機(jī)組實(shí)發(fā)值總和）預(yù)先設(shè)

12、定的定值，本次分配將不會執(zhí)行，并報警。溪洛渡電站在制定該誤差定值時，同時考慮了一次調(diào)頻功能投運(yùn)后，單控機(jī)組負(fù)荷可能波動增大的情況。3.2限值保護(hù)策略限值保護(hù)有以下4種情況：（1）當(dāng)有功設(shè)定值變幅超過預(yù)先設(shè)定的限值，程序拒絕接受并報警，保持原值不變；（2）當(dāng)有功設(shè)定值超過AGC有功上、下限值，程序拒絕接受并報警，保持原值不變；（3）頻率設(shè)定值變幅越過預(yù)先設(shè)定的限值，程序拒絕接受，保持原值不變；（4）頻率設(shè)定值越過設(shè)定的上、下限值，程序拒絕

13、接受，保持原值不變。3.3水頭保護(hù)策略取最近20個采樣的有效水頭的平均值作為工作水頭，若采樣水頭與工作水頭之差大于1.8m，認(rèn)為此采樣無效，并發(fā)出采樣水頭跳變的報警，否則認(rèn)為是有效水頭并納入計(jì)算。若工作水頭5min變化大于2m，則認(rèn)為水頭異常變化，報警并退出全廠AGC。3.4跨振動區(qū)策略為減少機(jī)組跨越振動區(qū)的次數(shù)，當(dāng)下列調(diào)節(jié)滿足時才選擇機(jī)組跨越振動區(qū)：（1）機(jī)組跨越振動區(qū)后，全廠效率的提升超過設(shè)定的死區(qū)；（2）修正等功率分配算法下，運(yùn)行