基于H9000監控系統的水輪發電機AGC功能實施方案研究

張繼康

（國網陜西省電力公司 安康水力發電公司，陜西 安康 725000）

基于H9000監控系統的水輪發電機AGC功能實施方案研究

張繼康

（國網陜西省電力公司 安康水力發電公司，陜西 安康 725000）

文章以安康水電站為例，從AGC與調度通訊、系統結構、運行模式、有功分配方式以及運行所需參數等方面詳細敘述了基于H9000監控系統的水輪發電機AGC功能實施方案。這對同類大中型水電站發電機AGC功能的運行與試驗有一定參考價值。

H9000 監控系統；水輪發電機；AGC功能

安康水電站樞紐由折線型混凝土重力壩、壩后式廠房、升壓變電站、泄洪建筑物和過船設施組成。最大壩高128 m，壩長541.5 m，壩頂高程338 m，控制流域面積35 700 km2，水庫庫容25.8億m3，為不完全年調節水庫。壩后式廠房內裝有4臺單機容量為200 MW的國產水輪發電機組，總裝機容量800 MW，設計年發電量28.57億k·Wh。

1 安康水電站AGC與調度通訊

規約采用網絡通信規約―104規約，通訊程序運行在兩臺廠外通訊機AKCW1和AKCW2上，實現與陜西省調和西北網調通訊。功能一為上送調度電廠各種點信息，具體點表需要調度提供；功能二為調度下發AGC相關指令，包括遙調和遙控信息。調試準備：調試縱向加密裝置，配置跟調度通信信息點。

2 安康水電站AGC系統結構

該程序運行于H9000 4.0監控系統上，適于大中小型各種類型電站。優化分配采用修正等容量分配原則，同時采用正確方法避開振動區和氣蝕區運行。程序可接收省調等有功給定值，電站操作員也可手動設置全廠有功給定值。

操作人員可以手動選擇機組加入全廠 AGC聯控，程序通過閉鎖條件判斷機組是否聯控可調，AGC只對聯控可調的機組進行調節。程序將全廠有功給定值減去未加入聯控機組實發有功值，剩余的值在聯控可調機組間進行分配。程序同時考慮某臺機組出現事故時，其負荷由其他聯控可調機組進行分配。程序還考慮某些情況下AGC自動掛起，功能模式切換時保證負荷無擾動，雙機切換時負荷無擾動和其他安全措施。

AGC運行在AKOPA和AKOPB上，雙機互為熱備，操作員可以手動進行主備切換；當主控機發生通訊故障時，備用機自動切為主控，監控系統退出AGC；當備用機發生通訊故障時，主控機不受影響。當兩臺機均出現通訊故障時，監控系統各機自動將AGC狀態切為退出狀態。只有主控機才能發令。

3 安康水電站AGC運行模式

3.1 電廠AGC功能

該功能可“投入”/“退出”，當功能為“投入”時，AGC運行，當功能“退出”時，AGC不運行。

3.2 電廠AGC開環/閉環功能

（1）開環模式。機組的設定值由AGC軟件計算但不能自動分配到機組，分配結果作為機組分配優化值顯示在監控系統AGC畫面上。

（2）閉環模式。機組的設定值由AGC軟件計算并直接分配到機組，如果需要開停機。

（3）加入/退出聯控。機組可以選擇投入“聯控”，也可“單控”。當操作員將機組投入“聯控”時，程序判斷機組聯控運行條件，如果滿足，畫面上顯示“聯控可調”，AGC可以對該機組進行調節。如果機組處于“單控”或機組聯控可調條件不滿足，畫面上顯示“非聯控可調”。

（4）AGC狀態（執行/掛起）。為了AGC的安全起見，特設置了一些閉鎖條件，當閉鎖條件滿足時，AGC執行相應的功能，否則將掛起（這時AGC維持現有狀態），直到條件滿足。

3.3 AGC調度模式

調度/廠控模式：當電廠AGC控制權設置為“省調”時，電廠接受省調下發的給定值；當電廠AGC控制權設置為“廠控”及當電廠AGC運行在有功給定方式時，電廠操作員可以設置全廠有功給定值；當電廠AGC運行在負荷曲線方式時，有功給定值為當前時間對應時段負荷曲線給定值。

3.4 電廠AGC調節方式

電廠AGC包括以下調節方式，運行操作員通過軟開關進行每種方式的切換。

（1）有功功率給定方式。在這種方式下，電廠AGC將根據給定的電廠總有功，調節各機組的有功。當電廠AGC控制權設置為“省調”時，電廠接受省調下發的給定值；當控制權設置為“廠控”時，由電廠運行人員給定總有功。

（2）負荷曲線方式。根據日負荷曲線調節各電廠的有功，分今日負荷曲線和明日負荷曲線兩種。在這種方式下，電廠AGC根據今日負荷曲線的當前時段值調節每個機組的有功，控制權應為“廠控”。每隔5分鐘有一個功給定值，一天共288點。每天零點整，程序自動將明日負荷曲線值拷貝給今日負荷曲線對應時段。

4 安康水電站AGC有功分配方式

4.1 有功分配原則（按照程序優先級排列）

（1）機組不能運行在振動區；（2）不能頻繁跨越振動區；（3）當給定總有功大于實發總有功時，機組盡可能不減負荷；當給定總有功小于實發總有功時，機組盡可能不增負荷；（4）機組不能頻繁調節（小負荷變化由一或兩臺機調節）；（5）優化效率。

4.2 跨越振動區

滿足下述情況機組跨越振動區公式：不跨越振動區功率偏差值－跨越振動區功率偏差值>設定的跨越振動區區值。

[1]伍永剛，王定一.水電站AGC中負荷調節策略的研究[J].華中科技大學學報（自然科學版），2000（2）：56-57 .

[2]黃家志，謝秋華.三峽左岸電站AGC/AVC功能設計與運行經驗[J].水電自動化與大壩監測，2006（5）：8-12 .

[3]蔣建文，江紅軍，牟奎.紫坪鋪水電站AGC的設計與實現[J].水力發電，2007（2）：73-74.

[4]吳正義，門春華.清江梯級水電站AGC的研究及其工程實現[J].水電廠自動化，2002（3）：70-75.

[5]張建生，劉定友.小浪底水電廠AGC/AVC應用分析[J].水電自動化與大壩監測，2003（2）：10-13.

Research on implementation scheme of AGC function of hydro generator based on H9000 monitoring system

Zhang Jikang
（Health Hydropower Company of State Grid Shaanxi Electric Power Company, Ankang 725000, China）

Taking Ankang Hydropower Station for an example, this paper described the implementation scheme of Hydro generator AGC function based on H9000 monitoring system respects of from AGC and dispatching communication, system structure, operation mode, active power distribution mode and operation parameters, etc. It has certain reference value for the operation and test of the AGC function of large and medium sized hydropower stations in the same type.

H9000 monitoring system; hydro generator; AGC function

張繼康（1984— ），男，陜西安康，工程師；研究方向：電力系統自動化設備運維檢修和技術改造。