淺談水電站AGC控制系統(tǒng)的投運調(diào)試

龍川

（重慶大唐國際武隆水電開發(fā)有限公司，重慶408506）

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淺談水電站AGC控制系統(tǒng)的投運調(diào)試

龍川

（重慶大唐國際武隆水電開發(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)濟的方式自動控制水電廠有功功率來滿足電力系統(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)投運調(diào)試應(yīng)該注意的事項及常見的問題進行了分析和論述，希望對同類水電廠的AGC控制系統(tǒng)的投運調(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)一般由計算機監(jiān)控系統(tǒng)（包含上位機系統(tǒng)和現(xiàn)地控制單元LCU）和水輪機調(diào)速器構(gòu)成。水電廠AGC模塊一般集成于計算機監(jiān)控系統(tǒng)上位機系統(tǒng)中，主要用于接收調(diào)度AGC控制指令，按照設(shè)計的分配策略進行全廠機組的有功功率分配，然后通過現(xiàn)地LCU將有功功率調(diào)節(jié)指令下發(fā)至水輪機調(diào)速器，由水輪機調(diào)速器完成對有功功率的調(diào)節(jié)過程。

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)分配到機組；或調(diào)度所直接給定機組功率。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)機組的具體情況（如避開機組運行的振動區(qū)，功率上下限等）更合理地在機組間分配負荷，提高系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)品質(zhì)。

2　水電廠AGC控制系統(tǒng)投運調(diào)試步驟

2.1制定調(diào)試方案及調(diào)試計劃

為保證水電廠AGC控制系統(tǒng)按期、按質(zhì)量安全投運，在調(diào)試前必須制定詳細的調(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、有序進行。另外，制定調(diào)試計劃，明確每一天的工作任務(wù)，并在調(diào)試過程中實施對比跟進調(diào)試進度，根據(jù)預(yù)訂計劃與實際進度偏差對調(diào)試計劃進行調(diào)整，將會有效地控制AGC控制系統(tǒng)按期投運的進度。

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測點的配置、AGC全廠及機組參數(shù)的設(shè)置。

對于AGC程序文件的配置，必須注意程序版本的問題，很多電站初期投運時因為配置版本過低，造成AGC程序不穩(wěn)定，導(dǎo)致后期又需要升級軟件版本。必須仔細跟廠家溝通，盡量配置廠家在其他電站成功應(yīng)用過的最高版本。

AGC測點的配置，特別需要強調(diào)的是必須跟上級電網(wǎng)調(diào)度中心明確上送至調(diào)度中心的AGC測點表，確定調(diào)度要求上送的各個測點的具體含義及其節(jié)點類型（開節(jié)點還是閉節(jié)點）。此外，還要了解調(diào)度對AGC各種操作的稱法，以便于調(diào)度遠方控制試驗時能夠按照調(diào)度的要求進行正確的操作。如稱機組退出AGC為單機運行、稱機組投入AGC為機組加入成組等。

AGC全廠及機組參數(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)，機組有關(guān)的參數(shù)要有廠家蓋章認可的書面材料，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。比如機組的振動區(qū)、機組最大最小水頭必須要有廠家設(shè)計文件、試驗報告。

2.3與電網(wǎng)調(diào)度中心核對遠動上下行數(shù)據(jù)

軟件組態(tài)完以后，先進行通道檢查，確認至調(diào)度中心通道正常。對于上送至電力調(diào)度中心的全廠實測值，如機組有功功率、全廠有功功率等必須采用試驗儀器在信號采集端施加模擬量信號（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)與電廠測數(shù)據(jù)是否一致。其他參數(shù)型測值，如機組AGC調(diào)節(jié)上限/下限可以通過設(shè)值的方式進行數(shù)據(jù)核對。所有的數(shù)據(jù)核對必須有書面記錄以備日后可查。

2.4AGC模擬試驗

利用AGC控制系統(tǒng)的調(diào)試功能，對AGC功能進行測試。進入監(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，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組組合的AGC調(diào)試，而不會影響全廠的機組運行情況。

2.4.1AGC投退功能模擬

模擬機組狀態(tài)為發(fā)電態(tài)，人工設(shè)置機組AGC投入允許條件滿足，投入機組AGC，觀察機組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。手動退出機組AGC功能和全廠AGC功能，觀察AGC退出是否正常。

2.4.2AGC負荷分配功能模擬

在“全廠總有功給定值”中設(shè)值，設(shè)定值可以從0逐步增加到單機成組能帶的最大負荷為止。觀察負荷分配結(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、機組LCU故障、機組狀態(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

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

2.5.1廠內(nèi)開環(huán)試驗

開環(huán)試驗就是將AGC調(diào)節(jié)模式置開環(huán)模式，只進行負荷分配，而不實際輸出控制指令至現(xiàn)地LCU。將機組開機至并網(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，同時觀察AGC分配值躲避機組振動區(qū)是否正常。

2.5.2廠內(nèi)閉環(huán)試驗

廠內(nèi)閉環(huán)試驗與開環(huán)試驗唯一不同的就是將AGC調(diào)節(jié)模式置閉環(huán)模式，此時AGC控制指令將下發(fā)至現(xiàn)地LCU，進行機組有功功率調(diào)整。AGC功能投入后，人為設(shè)置功率給定值，記錄機組AGC調(diào)節(jié)響應(yīng)時間、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

調(diào)度方式下AGC開環(huán)及閉環(huán)試驗跟廠內(nèi)AGC試驗唯一的區(qū)別就是將AGC控制方式置調(diào)度側(cè)，AGC功率給定值來自調(diào)度下發(fā)AGC給定值。調(diào)度方式下AGC試驗需要記錄機組AGC調(diào)節(jié)響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)速率、超調(diào)量，并及時將調(diào)試結(jié)果回報調(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)核實測點配置的系數(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，目前電力調(diào)度中心對水電廠AGC調(diào)節(jié)速率的要求比較高，有的甚至達到了每分鐘80%額定負荷。當(dāng)機組AGC調(diào)節(jié)速率不滿足調(diào)度要求時，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)置是否過小，其次再檢查機組現(xiàn)地LCU有功調(diào)節(jié)PID參數(shù)設(shè)置是否合適。

3.3計算機監(jiān)控系統(tǒng)其他工作站AGC畫面參數(shù)顯

示不正確

主要原因為修改了主服務(wù)器的AGC程序及配置文件后，其余工作站未及時進行更新，這時需要將其他工作站的AGC程序及配置文件同步進行更新，與主服務(wù)器保持一致。

3.4AGC分配出錯導(dǎo)致機組溜負荷

主要原因在于AGC內(nèi)部程序安全閉鎖措施不到位，導(dǎo)致對錯誤指令數(shù)據(jù)無識別能力,比如跟調(diào)度通訊故障后，仍然進行負荷分配，導(dǎo)致AGC分配錯誤，機組未按照調(diào)度要求進行功率調(diào)節(jié)。這時需要跟廠家確認AGC程序是否穩(wěn)定，并需進行過安全閉鎖試驗合格后方可投入允許。

4　結(jié)語

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

[1]王竹.水電廠自動發(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.

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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)備維護及管理工作。