新安江电厂AGC投运优化浅析

新安江电厂AGC投运优化浅析

盛晓栋

(国网新源水电有限公司新安江水力发电厂311608)

摘要：本文分析了新安江电厂AGC系统投运对水电机组运行带来的影响，并提出了在AGC投运情况下改善机组运行状况的优化措施。

关键词：AGC、机组、最优工况

Abstract:Thisarticlemadeaanalysisabouttheimpactbringstothehydro-powerunitsafterXin'anRiverpowerplantputAGCsystemintooperation,andmadeoptimizationmeasurestoimprovetheOperationConditionsoftheunitsinAGCsystemoperationalcircumstances.

Keywords:AGC,generatingunit,themostsuperiorworkingcondition

自动发电控制（缩写AGC）：利用调度监控计算机、通道、远方终端、执行（分配）装置、发电机组自动化装置等组成的闭环控制系统，监测、调整电力系统的频率，以控制发电机出力。随着经济快速发展，国民生产对电网质量和稳定性要求越来越高，AGC近年来在电网中广泛运用，对稳定电网频率起到重要作用。水电具有调节速率快的特性，在系统AGC调节中担当重要角色。

1AGC投入对机组的影响

1.1系统调节问题

退出AGC运行时，机组按负荷要求，在最优工况（90MW左右，随水头和机组特性略有不同）附近运行，机组投入AGC后，机组总负荷在一定范围内波动。总结AGC功能投入时系统调节出现问题：

（1）出现多机组长时间非最优工况运行。

（2）负荷调节频繁，波动幅度大。

（3）出现单台机组负荷剧烈波动。

（4）调节精度不能满足要求，调度给定和实发误差大，出现AGC故障，无法调节系统负荷。

（5）出现AGC响应速度过慢，机组被迫暂时退出AGC。

1.2运行效率降低

AGC系统投运后，机组最优工况运行时间减少，单位水耗增加，效率降低。多台机组在AGC控制下空载备用状态运行时空载流量造成的水量损失可观。以9号机为例，分析出力特性曲线，下图某水头（上游水位103.03）9号机达到最高效率92%时出力为92MW，出力在90MW～92MW时，机组单耗最低，而当机组出力在60MW时，效率下降到87.3%，出力在60MW以下效率下降更明显。因此在AGC投运的情况下，减少机组轻负荷运行时间将带来较大的经济效益。

9号机出力特性曲线(上游水位103.03m)

目前我国AGC应用主要针对水头变化小（大库容）的电站，根据电网需要负荷，用等微增率法在机组间分配负荷。等微率增法的是对机组性能的数学描述，一般高次曲线的拟合特性高于低次，但由于对二次曲线求导产生的一次方程进行再处理的简便性，为降低软件复杂度、提高系统速动性，普遍把机组性能曲线拟合成二阶函数。等微增率法对描述机组性能的二次函数有“非凸”、“连续”的要求，这符合火电机组的特点，但对水电机组就是限制流量随功率变化均匀变化，这与水电机组的实际运行特性差距很大；另外拟合过程中会对水轮机组综合特性曲线进行很大简化，机组的综合特性曲线本来就是试验曲线，进一步简化导致精度进一步降低，系统还有后期数学运算简化，因此AGC对水电机组间的负荷分配非常粗糙。

2AGC系统投入状态下的优化措施

2.1定期测试机组动力特性，对数据进行分析处理并存档。

2.2根据水电站日负荷计划，规划机组启停方案（轻负荷效率高的机组作AGC主调机组，进相功率小、漏水量小的机组作优先调相机组），优化机组负荷组合，提高整体运行经济性。

2.3机组轻负荷运行较长时，运行人员与调度申请停机，保证电压合格的前提下减少调相机组。监盘时关注机组运行状况，单机负荷剧烈波动时及时干预，更换AGC主调机组，调节问题机组负荷至最优工况，振动偏大或振动区偏高的机组不投AGC。关注实际出力与系统给定负荷的偏差，偏差过大时及时校准。定期分析机组振动、摆度等关键数据。

2.4进行机组组合优化试验，实现机组间负荷最优分配。成组总有功机组间优化分配约束条件：

1机组的特性曲线约束

当前水头下最大出力约束

躲避振动区

为防止机组振动区运行，机组运行区设置时应避开振动区。AGC分配有功会以振动区的某个点进行判定，判别机组是否跨越振动区的上限或下限。AGC机组优先级设定原则：从上向下跨越振动区时，以停机优先的机组先跨越；从下向上跨越振动区时，以开机优先的机组先跨越。无法比较开停机优先时以机组运行时间确定顺序，向下跨越以运行时间长的优先；向上跨越以运行时间短的优先。

2.5通过改进调度与电厂间的通信协议解决监控系统AGC控制响应速度慢的问题。修改电网采用远方单机控制模式时厂监控系统对远方单机控制命令：将总调下发的AGC远方单机控制命令转换成有功出力增、减指令直接到机组调速器，减少中间环节系统响应时间；将电厂侧遥测发送阈值和遥测变化传送死区值设成一致，在调度主站侧不设接收阈值，从而提高遥测传送精度和速度；另外增加主站对厂站召唤频度，提高遥测值刷新速度，从而提高响应速率。

3结论

AGC系统对稳定电网频率起到了重要作用，但增加了机组调节频率、幅度和低负荷运行时间，降低了运行效率。通过对系统及机组运行方式的优化，可提高AGC响应速率，提高机组运行效率，带来一定经济效益。

参考文献

[1]陈启卷南海鹏，水电厂自动运行（第一版）.中国水利水电出版社，2009.12.1.

[2]刘维烈，电力系统调频与自动发电控制（第一版）.中国电力出版社，2006.4.1.