龍灘水電站AGC試驗綜述

程抱貴，王鵬宇，吳丹丹，李鎮(zhèn)江，趙英宏

（龍灘水力發(fā)電廠，廣西 天峨 547300）

龍灘水電站AGC試驗綜述

程抱貴，王鵬宇，吳丹丹，李鎮(zhèn)江，趙英宏

（龍灘水力發(fā)電廠，廣西 天峨 547300）

通過對龍灘水電站AGC試驗的介紹，系統(tǒng)地說明了全廠AGC試驗體系、試驗內(nèi)容及安全性保護策略。在試驗內(nèi)容的全面性、安全性保護策略等方面有其獨到之處，并在南方電網(wǎng)直調(diào)水電廠中得到推廣。

AGC；試驗；站內(nèi)；調(diào)度；開環(huán)；閉環(huán)；定值；保護

0 前言

電廠自動發(fā)電控制AGC安全、可靠、穩(wěn)定的運行既關系到電廠發(fā)電機組經(jīng)濟優(yōu)化運行，又涉及到電網(wǎng)的穩(wěn)定水平和電能質(zhì)量。由于AGC某些安全性、保護性功能未得到完善，導致溜負荷事件多次發(fā)生而影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

龍灘水電站位于廣西天峨縣境內(nèi)，初期蓄水位為375m，安裝7臺單機容量700MW混流式水輪發(fā)電機組；二期蓄水位為400m，安裝9臺單機容量700MW混流式水輪發(fā)電機組，監(jiān)控部分為南瑞控制公司的NC2000系統(tǒng)。龍灘水電站在一期機組全部投產(chǎn)后完成了全廠AGC測試并投入正式運行，在南方電網(wǎng)直調(diào)水電廠中首個完成了AGC安全性策略測試，確保了AGC投運后的安全穩(wěn)定運行。

1 試驗體系

（1）試驗方案的確定：依據(jù)國家相關規(guī)定及南方電網(wǎng)相關要求，與調(diào)度專業(yè)人員協(xié)商確認測試內(nèi)容，確定每項試驗的詳細步驟和對應的安全防范措施，從而形成完整的測試方案。

（2）成立試驗小組：鑒于AGC試驗涉及時間長、涉及面廣，成立主管生產(chǎn)的廠領導為組長的AGC試驗領導小組，生產(chǎn)部門負責人、專業(yè)技術人員、廠家調(diào)試人員組成的試驗小組，負責決策試驗方案，針對試驗過程中出現(xiàn)的問題及時提出處理建議。

2 AGC參數(shù)配置

依據(jù)AGC組態(tài)軟件完成AGC輸入輸出參數(shù)配置并形成參數(shù)配置表。表1中對與調(diào)度相關的參數(shù)明確了其設定值及設置原則。

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3 AGC靜態(tài)試驗

利用龍灘電廠監(jiān)控系統(tǒng)工程師站、移動操作員站及筆記本電腦，組成獨立的離線測試平臺，進行AGC靜態(tài)測試，與實時運行系統(tǒng)無關，因此可以模擬全廠任意機組組合的AGC調(diào)試，而不會影響全廠的機組實際運行。

離線靜態(tài)測試內(nèi)容與下步動態(tài)測試內(nèi)容完成一致，此處不做詳細介紹。由于靜態(tài)測試各種條件可以隨意模擬，故而靜態(tài)測試應盡可能的測試全面，從而為動態(tài)測試打下基礎。

靜態(tài)測試只是單純的模擬測試條件，而不像動態(tài)情況時不同條件間彼此關聯(lián)，因此靜動態(tài)測試試驗結(jié)果不會完全一致。靜態(tài)試驗結(jié)束后應將結(jié)果上報調(diào)度審核通過后，再進行下步動態(tài)試驗。

4 調(diào)度信息核對

主要依據(jù)調(diào)度相關規(guī)范要求，規(guī)范上送調(diào)度及下發(fā)相關信息。需要特別注意的是，由于調(diào)度及廠家對相關信息定義有可能存在不一致，因此對雙方相關信息定義需明確說明，使二者能夠?qū)饋怼?/p>

5 人機接口測試

人機接口測試主要有以下幾個方面內(nèi)容：

（1）負荷給定曲線測試：除了測試負荷給定曲線接收、今明日負荷曲線過零點自動切換是否正常外，增加了每天23點仍未接受到明日負荷曲線報警功能、今明日曲線切換點負荷差值報警功能以及今日負荷曲線運行中更新時間點設值差值報警功能。

（2）全廠控制方式測試：主要測試畫面顯示、信息上送及不同控制方式切換。全廠控制方式有調(diào)度定值、站內(nèi)定值、站內(nèi)曲線三種方式。為保證切換的可靠性，提出了切換安全策略，切換前后實發(fā)值與給定值偏差大于調(diào)節(jié)死區(qū)20MW時不允許切換。

（3）AGC控制參數(shù)測試：主要測試系統(tǒng)頻率、不同控制方式下現(xiàn)地全廠功率給定值及調(diào)度全廠功率給定值、不同水頭下機組調(diào)節(jié)范圍及實時振動區(qū)、不同水頭投入不同臺數(shù)機組AGC時全廠可調(diào)容量上下限及全廠聯(lián)合振動區(qū)上下限是否正常，精度是否滿足要求。為了保證AGC投入率，增加了水頭容錯及手自動切換功能，實現(xiàn)了水頭信號故障時保持當前水頭信號不變，不退全廠AGC功能。

6 AGC保護功能測試

本測試項目主要測試單機及全廠AGC在異常情況下不能投入并自動退出功能，確保AGC正常運行。

（1）單機AGC保護測試：測試在機組調(diào)速器非自動狀態(tài)、有功PID調(diào)節(jié)未投入、機組LCU與主機通訊中斷、機組有功測量源故障情況下單機AGC應退出并有相應的報警語句。

（2）全廠AGC保護測試：在全廠AGC無機組參加AGC、系統(tǒng)頻率故障、并網(wǎng)機組狀態(tài)發(fā)生突變、AGC運算時設定值與實發(fā)值相差過大、并網(wǎng)機組事故或切機、并網(wǎng)機組LCU與主機通訊中斷、并網(wǎng)機組有功測量源故障、調(diào)度通信故障等情況下全廠AGC應自動退出并有相應的報警語句。調(diào)度定值方式下不同點在于調(diào)度通訊故障時退全廠AGC。

（3）機組PLC及監(jiān)控主機重啟測試：主要測試機組PLC主備掉電或離線/復位以及監(jiān)控系統(tǒng)主機主從切換、重啟測試，確定單套故障時應不影響AGC運行。

（4）指令校驗測試：全廠總有功給定值在全廠調(diào)節(jié)上限、下限之外及在振動區(qū)內(nèi)、給定值和當前出力的差值超過調(diào)節(jié)步長限制、相鄰兩次給定值超過梯度限制時，測試AGC執(zhí)行該指令是否符合要求，并給出相關告警語句。調(diào)度定值方式不同之處在于結(jié)果全部為拒絕執(zhí)行。

7 “站內(nèi)”方式下功能試驗及約束條件測試

站內(nèi)方式（站內(nèi)定值、站內(nèi)曲線）下功能試驗主要測試小調(diào)節(jié)響應測試、機組負荷分配測試、多機聯(lián)合運行時是否按照最優(yōu)經(jīng)濟方式運行、機組躲避振動區(qū)是否正常、機組調(diào)節(jié)性能是否符合相關要求。

（1）單機開環(huán)試驗：測試在全廠AGC投入后“AGC分配的全廠有功值”是否等于當?shù)厝珡S總有功給定值減去其他運行機組的有功實發(fā)值，并正確分配到投入AGC的機組上；通過對其他機組實發(fā)值進行小負荷增減，觀察機組AGC的分配值、AGC分配的全廠有功值，確認AGC開環(huán)負荷分配正確；只有單機開環(huán)試驗正常情況下才可進行單機閉環(huán)試驗。

（2）單機閉環(huán)試驗：單機開環(huán)試驗正常后，將AGC調(diào)節(jié)方式切至“閉環(huán)”控制，觀察AGC機組負荷是否進行閉環(huán)調(diào)節(jié)；改變未參加AGC機組實發(fā)值，完成AGC機組的調(diào)節(jié)死區(qū)測試、小調(diào)節(jié)響應測試、負荷分配測試、穿越振動區(qū)測試、指令校驗功能測試等實驗，測試過程中因測試指令校驗功能、穿越振動區(qū)會造成全廠負荷與給定有偏差，需提前向調(diào)度專業(yè)人員說明。

（3）機組調(diào)節(jié)性能測試：調(diào)整機組PID參數(shù)，通過大負荷階躍響應試驗，使機組調(diào)節(jié)性能滿足相關規(guī)范要求，測試方法為申請15%額定負荷（105MW）向下調(diào)節(jié)兩次再向上調(diào)節(jié)兩次，每次調(diào)整的間隔為10min，測試現(xiàn)地機組AGC響應時間、調(diào)節(jié)速率、AGC響應延時、負荷調(diào)節(jié)的動態(tài)偏差、靜態(tài)偏差；而反向延時的測試為給定機組10%機組容量的向下負荷調(diào)節(jié)，實際負荷響應完成該次調(diào)節(jié)量80%時將目標負荷指令重新恢復為調(diào)整前設定值。向上發(fā)指令重復一次，計算反向延時，反向延時時間取兩次平均。

（4）多機聯(lián)合試驗：各單機AGC調(diào)節(jié)功能試驗完成后，進行多機聯(lián)合測試，多機聯(lián)合測試的主要項目為機組間負荷分配是否經(jīng)濟合理、穿越聯(lián)合振動區(qū)情況以及在負荷調(diào)節(jié)過程中投入和退出單機AGC應不影響全廠負荷調(diào)節(jié)測試。

8 “調(diào)度”方式下功能試驗及約束條件測試

在完成“站內(nèi)”方式“調(diào)度”方式下測試只是功率給定值來源不同，因此只需驗證調(diào)度給定值能正確分配到機組即可。

9 AGC與一次調(diào)頻關系測試

南方電網(wǎng)規(guī)范要求電廠一次調(diào)頻和AGC的協(xié)調(diào)關系為：機組在執(zhí)行AGC設定值時應該不受一次調(diào)頻功能的影響，出力變化應該是二者疊加的效果。如果調(diào)速機構不能同時執(zhí)行一次調(diào)頻功能和AGC負荷調(diào)節(jié)功能時，應該以AGC負荷調(diào)節(jié)優(yōu)先，等AGC調(diào)整到位后再開放一次調(diào)頻功能。

龍灘電廠調(diào)速器內(nèi)一次調(diào)頻和二次調(diào)頻給定回路獨立，可以同時接收一次調(diào)頻令、二次調(diào)頻令，但由于功率調(diào)節(jié)采用監(jiān)控大閉環(huán)方式，故而各種方式下最終調(diào)節(jié)到二次調(diào)頻給定值，達到的效果仍然是AGC二次調(diào)節(jié)優(yōu)先。一次調(diào)頻和二次調(diào)頻疊加試驗測試結(jié)果見表2。

表2 一次調(diào)頻和二次調(diào)頻疊加測試結(jié)果

10 AGC站內(nèi)閉環(huán)24h測試及AGC調(diào)度定值閉環(huán)24h測試

AGC全部試驗測試完成后，需進行站內(nèi)24h連續(xù)運行及調(diào)度定值閉環(huán)24h連續(xù)運行測試，確定全廠及機組AGC運行穩(wěn)定，無異常情況出現(xiàn)。

11 結(jié)束語

龍灘電廠整個AGC試驗歷時40多天，測試項目、策略做到了盡可能完善，試驗完成后即正式投入運行。全廠AGC投運一年多以來，運行穩(wěn)定、可靠。龍灘電廠在南網(wǎng)直調(diào)水電廠中率先完成了AGC安全性保護策略測試，整個AGC試驗測試體系、測試內(nèi)容目前已在南方電網(wǎng)直調(diào)水電廠中推廣。

TV736

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1672-5387（2010）04-0044-03

2010-04-01

程抱貴（1974-），男，工程師，主要從事水電廠電氣二次技術管理工作。