實現機組AGC功能的投入

楊月華

（大慶石油電力集團油田熱電廠熱工分廠自動班，黑龍江 大慶 163000）

1 AGC系統

1.1 機組協調系統

我廠DCS采用了西門子公司生產的分散控制系統TELEPERM-ME，#1、#2機組汽輪機調速系統為上海新華公司DEH-Ⅲ系統，#3機組汽輪機調速系統改造為DEH-V系統，滿足一次調頻及投入汽機主控自動要求,具備投入協調控制及AGC功能的條件。

1.2 AGC 系統介紹

電力系統自動發電控制（AGC）原先稱為“電力系統頻率與有功功率的自動控制”，它的發展和應用還是在電力系統擴大以后，尤其是二十世紀五十年代以來，電力系統的容量不斷增長，各工業發達國家的電力系統通過研究和試驗，相繼實現了頻率與有功功率的自動控制。

AGC即自動發電功能，指的是電網調度中心直接通過機組DCS控制系統實現自動增、減機組目標負荷指令的功能。

圖1 AGC系統與機組關系圖

2 AGC程序設計

2.1 設計思路

在硬件上完成電纜敷設、模件接線，軟件上完成AGC系統I/O點設計、DCS系統軟件組態、AGC控制邏輯軟件編制等項工作，并對AGC投入效果進行仿真和調試。

2.2 硬件部分

2.2.1 完成信號傳遞

保證從遠動分廠RTU到DCS之間的省調負荷指令信號(4～20mA)能夠傳遞

（1）對電纜進行校線，即#1計算機房到#3計算機的線路和#2計算機房到#3計算機的線路進行校線，以確保信號傳遞準確。

（2）鋪設#3計算機房到遠動分廠RTU控制柜和端子柜到單控柜的電纜。并進行模件接線和DCS系統軟件組態，以實現DCS系統與省調之間的信號傳遞。

2.3 軟件部分

2.3.1 程序滿足AGC投入條件

（1）汽輪機和鍋爐為協調控制方式;（2）負荷必須大于140MW；（3）必須投入功率主控

根據這三個條件，完成邏輯功能塊。當前負荷

圖2 AGC投入條件功能塊

2.3.2 運行人員操作方面

2.3.2.1 保證AGC控制按鈕有效

最初試驗時，點擊操作按鈕無反應，經研究確定其原因是，原程序開關量操作塊的時間設定太短，僅有0.1s,經過反復試驗，對內部邏輯進行編譯，在系統邏輯中對AGC控制按鈕模塊加10S脈沖，這樣當運行人員點擊操作按鈕時，輸入命令便維持10s,保證命令發出，使運行人員操作有效，試驗效果明顯。

2.3.2.2 操作員無法監視AGC狀態

在邏輯里設計AGC操作邏輯，并在WINOS顯示操作站上增加AGC控制面板，在面板上增加AGC“允許”、“解除”、“投入”這個三個操控按鈕塊及相應顯示狀態，使運行人員能夠對AGC進行相關操作監視。

圖3 AGC控制面板

2.3.2.3 無報警顯示

2.3.3 AGC信號方面設計

2.3.3.1 AGC省調信號擾動

在GRAPH-CS邏輯圖中，用MAX和MIN塊對AGC負荷指令設置了一個上下限135MW-200MW，這樣便可當AGC負荷指令超出135MW-200MW范圍時，機組維持當時工況下實際負荷，AGC不能投入。從而達到維護機組負荷平穩，安全運行，不受信號干擾的目的。

2.3.3.2 信號制式與遠程制式不符

省調來的4-20mA信號與我廠4-20mA信號的量程不一致，省調來的4-20mA信號對應的是0到220MW,而我廠的4-20mA信號對應的是0到311.77MW，為了與省調信號一致，通過校正，開發，在邏輯中進行乘除運算，使4-20mA對應的功率量程與省調量程一致。

2.3.3.3 AGC指令超出機組當時工況下最大負荷

由于機組實際運行時，會遇到一些特殊情況如磨煤機故障和冬季熱網運行等情況，使機組無法達到理論最高負荷，當機組實際負荷達不到AGC負荷指令時，會造成機組主汽壓力劇烈波動，為保證機組平穩運行，在邏輯中進行組態，把當前運行人員根據實際手動設置的負荷作為AGC上限，從而保證機組平穩運行的目標。

2.3.4 AGC投入效果方面

(3)依次單擊[分析]、[回歸]、[線性]，彈出對話框.將左邊源變量Y送入 <因變量> 小框中，將X送入 <自變量> 小框中.自變量因變量

2.3.4.1 鍋爐負荷指令變化較慢，AGC控制效果不明顯

鍋爐負荷指令系統邏輯中，邏輯條件較多，系統龐大，協調速度較慢，無法快速跟隨AGC控制指令，影響AGC控制效果。通過修改鍋爐主控邏輯圖里的PID，對比例系數進行增大，積分時間進行減小，PID調節器進行邏輯運算，使調節速度加快，并使負荷上升速率和下降速率加大，快速響應AGC的指令，達到AGC的指標要求。

2.3.4.2 鍋爐主控站與功率主控站調節不同步

在功率主控站GRAPH-CS邏輯中設置了一個折線函數,折線函數的功能是主汽壓力補償隨時可以調整鍋爐主控站在功率主控站的作用。

2.4 實驗效果

通過對協調控制系統的AGC投入進行反復仿真和調試，對需要改進的地方進行整改，使AGC控制調試達到省網調所要求的AGC各項控制指標及要求。投入AGC后機組負荷變化滿足從200MW到140MW的調整時間在20分鐘內。

3 AGC投入意義

3.1 AGC投入作用

3.1.1 調度中心可直接通過信息處理及通信裝置發AGC命令至DCS系統，以實現對發電機出力調節，實現AGC直送直調功能。直送直調的控制方式保證了AGC控制穩定可靠運行。

3.1.2 AGC負荷指令在機組的實際負荷的基礎上變化，機組的負荷不會產生擾動，實現了由CCS控制到AGC控制的無擾切換。

3.1.3 保證機組的安全運行。AGC控制系統完善的邏輯控制回路，使機組快速處理突發事件的能力得到了提高，使單元機組能更加安全、穩定地運行。

3.1.4 AGC的投入說明單元機組的自動化水平得到了很大的提高，增強了機組的負荷響應能力，保證了電網的平衡調度。

3.2 AGC投入經濟效益

投入AGC系統后的經濟效益可以從以下幾個方面來分析：

3.2.1 該自動化系統，大大的減輕了調度人員和運行人員的勞動強度。

3.2.2 它的投入為保證電網頻率質量，提高電網運行的現代化水平發揮了重要作用。它的分配方案在正常情況下是自動的，緊急情況下可以手動，人工在線干預，從而在機組安全、可靠運行的前提下，最大限度地提升機組的經濟性，因此，其間接的經濟效益也是很可觀的。

3.2.3 東北電監局第十四條規定能夠按電力調度指令要求提供AGC服務的發電機組，根據AGC調整電量，每萬千瓦時將補償600元。大慶油田熱電廠因此每年可獲得電網控制中心至少數十萬元以上輔助服務支付費用。

4 結語

投入AGC后，系統運行平穩，機組的自動化水平得到提高，達到了預期目標。經過對三臺機組的AGC投入改造，積累了豐富的AGC經驗，使工作人員的技術水平更加完善。

[1]李遵基.熱工自動控制系統[M].中國電力出版社,1997.