淺談水電站AGC控制系統(tǒng)的投運(yùn)調(diào)試

龍川

（重慶大唐國(guó)際武隆水電開發(fā)有限公司，重慶408506）

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淺談水電站AGC控制系統(tǒng)的投運(yùn)調(diào)試

龍川

（重慶大唐國(guó)際武隆水電開發(fā)有限公司，重慶408506）

介紹了水電站AGC控制系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，闡述了AGC控制系統(tǒng)調(diào)試的步驟，討論了AGC控制系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中常見的問題及處理方法。

水電廠；AGC；調(diào)試

0　引言

水電廠的自動(dòng)發(fā)電控制[1]（AGC為Automation Generator Control縮寫）是指按預(yù)定的條件和要求，以迅速經(jīng)濟(jì)的方式自動(dòng)控制水電廠有功功率來(lái)滿足電力系統(tǒng)的需要。水電廠AGC控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)AGC控制系統(tǒng)的一部分，作為電力系統(tǒng)AGC控制系統(tǒng)的執(zhí)行端，對(duì)電力系統(tǒng)電能的調(diào)節(jié)起著至關(guān)重要的作用。本文結(jié)合水電站AGC控制系統(tǒng)投運(yùn)調(diào)試應(yīng)該注意的事項(xiàng)及常見的問題進(jìn)行了分析和論述，希望對(duì)同類水電廠的AGC控制系統(tǒng)的投運(yùn)調(diào)試提供參考。

1　水電廠AGC控制系統(tǒng)構(gòu)成及調(diào)節(jié)模式

水電廠AGC控制系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（包含上位機(jī)系統(tǒng)和現(xiàn)地控制單元LCU）和水輪機(jī)調(diào)速器構(gòu)成。水電廠AGC模塊一般集成于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)系統(tǒng)中，主要用于接收調(diào)度AGC控制指令，按照設(shè)計(jì)的分配策略進(jìn)行全廠機(jī)組的有功功率分配，然后通過(guò)現(xiàn)地LCU將有功功率調(diào)節(jié)指令下發(fā)至水輪機(jī)調(diào)速器，由水輪機(jī)調(diào)速器完成對(duì)有功功率的調(diào)節(jié)過(guò)程。

水電廠AGC分配策略主要有2種：按耗水量等微增率分配和按容量成比例分配，目前常用的為按容量成比例分配。水電廠AGC控制系統(tǒng)接收調(diào)度指令也有2種方式，即調(diào)度所給定全廠總功率，然后由電廠監(jiān)控系統(tǒng)分配到機(jī)組；或調(diào)度所直接給定機(jī)組功率。目前常用的是調(diào)度給定全廠總功率方式，是給定全廠總功率方式，以便電廠根據(jù)機(jī)組的具體情況（如避開機(jī)組運(yùn)行的振動(dòng)區(qū)，功率上下限等）更合理地在機(jī)組間分配負(fù)荷，提高系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)品質(zhì)。

2　水電廠AGC控制系統(tǒng)投運(yùn)調(diào)試步驟

2.1制定調(diào)試方案及調(diào)試計(jì)劃

為保證水電廠AGC控制系統(tǒng)按期、按質(zhì)量安全投運(yùn)，在調(diào)試前必須制定詳細(xì)的調(diào)試方案。方案應(yīng)包含組織措施、技術(shù)措施、安全措施，確保調(diào)試規(guī)范、有序進(jìn)行。另外，制定調(diào)試計(jì)劃，明確每一天的工作任務(wù)，并在調(diào)試過(guò)程中實(shí)施對(duì)比跟進(jìn)調(diào)試進(jìn)度，根據(jù)預(yù)訂計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度偏差對(duì)調(diào)試計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，將會(huì)有效地控制AGC控制系統(tǒng)按期投運(yùn)的進(jìn)度。

2.2AGC軟件組態(tài)

AGC軟件組態(tài)，主要包括AGC程序文件的配置、AGC測(cè)點(diǎn)的配置、AGC全廠及機(jī)組參數(shù)的設(shè)置。

對(duì)于AGC程序文件的配置，必須注意程序版本的問題，很多電站初期投運(yùn)時(shí)因?yàn)榕渲冒姹具^(guò)低，造成AGC程序不穩(wěn)定，導(dǎo)致后期又需要升級(jí)軟件版本。必須仔細(xì)跟廠家溝通，盡量配置廠家在其他電站成功應(yīng)用過(guò)的最高版本。

AGC測(cè)點(diǎn)的配置，特別需要強(qiáng)調(diào)的是必須跟上級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心明確上送至調(diào)度中心的AGC測(cè)點(diǎn)表，確定調(diào)度要求上送的各個(gè)測(cè)點(diǎn)的具體含義及其節(jié)點(diǎn)類型（開節(jié)點(diǎn)還是閉節(jié)點(diǎn)）。此外，還要了解調(diào)度對(duì)AGC各種操作的稱法，以便于調(diào)度遠(yuǎn)方控制試驗(yàn)時(shí)能夠按照調(diào)度的要求進(jìn)行正確的操作。如稱機(jī)組退出AGC為單機(jī)運(yùn)行、稱機(jī)組投入AGC為機(jī)組加入成組等。

AGC全廠及機(jī)組參數(shù)的設(shè)置，需要注意的是所有的參數(shù)設(shè)置必須有依據(jù)，機(jī)組有關(guān)的參數(shù)要有廠家蓋章認(rèn)可的書面材料，跟電力系統(tǒng)有關(guān)的必須參照有關(guān)行業(yè)規(guī)程規(guī)范、電網(wǎng)調(diào)度中心規(guī)范。比如機(jī)組的振動(dòng)區(qū)、機(jī)組最大最小水頭必須要有廠家設(shè)計(jì)文件、試驗(yàn)報(bào)告。

2.3與電網(wǎng)調(diào)度中心核對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)上下行數(shù)據(jù)

軟件組態(tài)完以后，先進(jìn)行通道檢查，確認(rèn)至調(diào)度中心通道正常。對(duì)于上送至電力調(diào)度中心的全廠實(shí)測(cè)值，如機(jī)組有功功率、全廠有功功率等必須采用試驗(yàn)儀器在信號(hào)采集端施加模擬量信號(hào)（低量程-高量程全行程模擬），然后觀察調(diào)度中心側(cè)數(shù)據(jù)與電廠測(cè)數(shù)據(jù)是否一致。其他參數(shù)型測(cè)值，如機(jī)組AGC調(diào)節(jié)上限/下限可以通過(guò)設(shè)值的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)核對(duì)。所有的數(shù)據(jù)核對(duì)必須有書面記錄以備日后可查。

2.4AGC模擬試驗(yàn)

利用AGC控制系統(tǒng)的調(diào)試功能，對(duì)AGC功能進(jìn)行測(cè)試。進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)AGC調(diào)試軟件的界面，將AGC控制程序設(shè)置為調(diào)試態(tài)。此時(shí)，AGC功能塊與監(jiān)控系統(tǒng)的輸入輸出功能被禁止，因此可以模擬全廠任意機(jī)組組合的AGC調(diào)試，而不會(huì)影響全廠的機(jī)組運(yùn)行情況。

2.4.1AGC投退功能模擬

模擬機(jī)組狀態(tài)為發(fā)電態(tài)，人工設(shè)置機(jī)組AGC投入允許條件滿足，投入機(jī)組AGC，觀察機(jī)組AGC投入是否正常，然后投入全廠AGC，將AGC調(diào)節(jié)模式置為開環(huán)模式。手動(dòng)退出機(jī)組AGC功能和全廠AGC功能，觀察AGC退出是否正常。

2.4.2AGC負(fù)荷分配功能模擬

在“全廠總有功給定值”中設(shè)值，設(shè)定值可以從0逐步增加到單機(jī)成組能帶的最大負(fù)荷為止。觀察負(fù)荷分配結(jié)果是否合理。

2.4.3AGC故障退出模擬

模擬AGC控制系統(tǒng)中設(shè)置的各種故障閉鎖條件，比如與電力調(diào)度通訊故障、機(jī)組LCU故障、機(jī)組狀態(tài)突變等條件，觀察AGC功能退出是否正常。

2.5廠內(nèi)AGC開環(huán)及閉環(huán)試驗(yàn)

AGC模擬試驗(yàn)完成后，就可以進(jìn)行廠內(nèi)AGC開環(huán)及閉環(huán)試驗(yàn)。

2.5.1廠內(nèi)開環(huán)試驗(yàn)

開環(huán)試驗(yàn)就是將AGC調(diào)節(jié)模式置開環(huán)模式，只進(jìn)行負(fù)荷分配，而不實(shí)際輸出控制指令至現(xiàn)地LCU。將機(jī)組開機(jī)至并網(wǎng)，將AGC控制方式置電廠側(cè)，將AGC調(diào)節(jié)模式置開環(huán)模式，投入機(jī)組AGC，投入全廠AGC，然后人為設(shè)置功率給定值，觀察AGC分配結(jié)果是否合理，同時(shí)觀察AGC分配值躲避機(jī)組振動(dòng)區(qū)是否正常。

2.5.2廠內(nèi)閉環(huán)試驗(yàn)

廠內(nèi)閉環(huán)試驗(yàn)與開環(huán)試驗(yàn)唯一不同的就是將AGC調(diào)節(jié)模式置閉環(huán)模式，此時(shí)AGC控制指令將下發(fā)至現(xiàn)地LCU，進(jìn)行機(jī)組有功功率調(diào)整。AGC功能投入后，人為設(shè)置功率給定值，記錄機(jī)組AGC調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率、超調(diào)量。

2.6調(diào)度方式下AGC開環(huán)及閉環(huán)試驗(yàn)

調(diào)度方式下AGC開環(huán)及閉環(huán)試驗(yàn)跟廠內(nèi)AGC試驗(yàn)唯一的區(qū)別就是將AGC控制方式置調(diào)度側(cè)，AGC功率給定值來(lái)自調(diào)度下發(fā)AGC給定值。調(diào)度方式下AGC試驗(yàn)需要記錄機(jī)組AGC調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率、超調(diào)量，并及時(shí)將調(diào)試結(jié)果回報(bào)調(diào)度審核，看調(diào)試結(jié)果是否滿足調(diào)度要求。

3　水電廠AGC控制系統(tǒng)投運(yùn)調(diào)試常見問題及處理方法

3.1調(diào)度側(cè)數(shù)據(jù)與電廠側(cè)數(shù)據(jù)不一致

主要原因是電廠側(cè)配置與調(diào)度側(cè)配置不一致，要跟調(diào)度側(cè)核實(shí)測(cè)點(diǎn)配置的系數(shù)、數(shù)據(jù)格式、上送規(guī)約處理方式，確保電廠側(cè)配置與調(diào)度側(cè)配置一致。

3.2機(jī)組AGC調(diào)節(jié)速率不滿足調(diào)度要求

出于水電廠調(diào)節(jié)的自身特點(diǎn)，目前電力調(diào)度中心對(duì)水電廠AGC調(diào)節(jié)速率的要求比較高，有的甚至達(dá)到了每分鐘80%額定負(fù)荷。當(dāng)機(jī)組AGC調(diào)節(jié)速率不滿足調(diào)度要求時(shí)，首先檢查調(diào)速器響應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)指令的速率設(shè)置是否過(guò)小，其次再檢查機(jī)組現(xiàn)地LCU有功調(diào)節(jié)PID參數(shù)設(shè)置是否合適。

3.3計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)其他工作站AGC畫面參數(shù)顯

示不正確

主要原因?yàn)樾薷牧酥鞣?wù)器的AGC程序及配置文件后，其余工作站未及時(shí)進(jìn)行更新，這時(shí)需要將其他工作站的AGC程序及配置文件同步進(jìn)行更新，與主服務(wù)器保持一致。

3.4AGC分配出錯(cuò)導(dǎo)致機(jī)組溜負(fù)荷

主要原因在于AGC內(nèi)部程序安全閉鎖措施不到位，導(dǎo)致對(duì)錯(cuò)誤指令數(shù)據(jù)無(wú)識(shí)別能力,比如跟調(diào)度通訊故障后，仍然進(jìn)行負(fù)荷分配，導(dǎo)致AGC分配錯(cuò)誤，機(jī)組未按照調(diào)度要求進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。這時(shí)需要跟廠家確認(rèn)AGC程序是否穩(wěn)定，并需進(jìn)行過(guò)安全閉鎖試驗(yàn)合格后方可投入允許。

4　結(jié)語(yǔ)

AGC功能是提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的很重要的方法，對(duì)電力系統(tǒng)頻率調(diào)整、合理利用電力資源有著深遠(yuǎn)而重大的意義。AGC功能的正常投入需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的投運(yùn)調(diào)試，事實(shí)上在AGC功能投運(yùn)調(diào)試期間進(jìn)行完善的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)AGC功能存在的缺陷，及時(shí)處理出現(xiàn)的問題，并經(jīng)過(guò)試運(yùn)行期間的穩(wěn)定性考驗(yàn)，將對(duì)AGC功能的完善起著積極的作用。

[1]王竹.水電廠自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)技術(shù)功能及調(diào)試分析[J].四川水利發(fā)電，2002，21（02）：55-56.

TV736

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1672-5387（2016）02-0074-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.02.023

2015-10-27

龍川（1981-），男，工程師，從事水電設(shè)備維護(hù)及管理工作。