一大型水電站在雙向潮流約束條件下的AGC功能策略設計

王 剛，蒲 瑜，成建軍，竇海妮

（雅礱江流域水電開發有限公司，四川 成都 610051）

一大型水電站在雙向潮流約束條件下的AGC功能策略設計

王 剛，蒲 瑜，成建軍，竇海妮

（雅礱江流域水電開發有限公司，四川 成都 610051）

主要針對國內一大型水電站AGC成組運行有功策略分配原則、220kV系統與500kV系統聯絡變4號主變壓器不能過載運行，將4號主變功率納入3號機可調范圍計算策略以及對多臺機組成組下其組合振動區模型建立的方法進行了闡釋，并對AGC投入的安全策略進行了分析。為其他電站AGC策略設計提供相關參考。

AGC；主變；組合振動區；安全策略

1 概述

該水電站位于四川省涼山州境內，總裝機為3臺300MW的機組，母線有兩個電壓等級∶220kV和500kV，其中220kVⅠ段母線和Ⅱ段母線聯絡運行，500kVⅠ段母線和Ⅱ段母線聯絡運行，1號機接入220kV系統，2號、3號機接入500kV系統。220kV母線和500kV母線由4號主變壓器聯絡運行。因此，聯絡變4號主變安全穩定運行是該電站發電運行的根本要求，為了電站、電網的安全高效運行，同時提高電廠、電網自動化水平，需采用適合的有功分配策略，因此，在設計中規定了潮流由220kV母線流向500kV為正，反之為負。

2 有功分配策略設計原則

電站多機組負荷分配遵循以下兩個原則∶

（1）由于1號、2號、3號機組容量相同，當成組可控機組同時運行在振動區以上或振動區以下可調范圍時，采用等比例分配策略[1]。

（2）成組可控機組運行在不可調節范圍時，為了避免機組頻繁跨越振動區，當遙調給定總有功大于全廠實發總有功，優先增加處于低可調范圍機組的負荷，該機組調節至低可調范圍上限后在增加處于高可調范圍機組的負荷，當所有成組可控機組均運行在當前可調上限仍不能滿足系統負荷要求才考慮按照開機順序逐臺向上跨越振動區；反之，當遙調給定總有功小于全廠實發總有功，優先減少處于高可調范圍機組的負荷，該機組調節至高可調范圍下限后再減少處于低可調范圍機組的負荷，當所有成組可控機組均運行在當前可調下限仍不能滿足負荷要求才考慮按照停機順序逐臺向下跨越振動區。本站設置開機順序為（1號、2號、3號），停機順序為（3號、2號、1號）。

3 4號主變穿越功率對1號機可調范圍影響

3.1 4號主變功率允許1號機可調上、下限計算公式

4號主變限制1號機可調下限=1號機調節下限

3.2 4號主變安全約束上下限計算方法

3.3 4號主變安全約束裕度計算方法

3.4 1號機組上下調節裕度計算方法

3.5 1號機組及4號主變安全約束的運行上下限計算方法

3.6 結合上述內容，1號機組可調上限

3.7 2號、3號機組可調上限、下限

4 多機組成組組合振動區探討

四川省電力公司調度控制中心總站收到該廠上送的可調范圍，根據系統要求計算下發一個在可調范圍內的給定值，本廠接受此值進行優化分配到各機組。使用組合振動區方便調度人員掌握本廠可調范圍，下達調節指令快速、準確，使各臺機組避開振動區安全有效經濟運行。

4.1 組合振動區模型建立（見圖1）

圖1

4.2 不同水頭下機組最大出力測量

不同水頭下機組最大出力必須根據本廠實際情況，對機組最低水頭與最高水頭下機組最大出力進行測量。目前AGC合格率均作為并網電廠安全性評價重要指標之一，也是輔助服務的要求[2]。如不同水頭下機組最大出力與機組實際出力不一致，可能導致兩種結果∶一是當前水頭下AGC程序中設定機組出力比實際機組最大出力小，將導致參與AGC成組機組無法達到當前水頭下實際最大出力，影響電廠的發電量；二是當前水頭下AGC程序中設定機組出力比實際機組最大出力大，將導致參與AGC成組機組無法達到下發給定目標要求，影響電廠AGC的合格率，造成不必要的考核。因此不同水頭下機組最大出力必須通過現場試驗獲得。

4.3 不同水頭下機組振動區測量

電廠機組在運行過程中，為保證機組安全穩定運行，應有效避開其振動區運行，因此對于不同水頭下機組振動區測量應與不同水頭下機組最大出力測量同時進行。本廠已和中試所聯合試驗確定了機組在不同水頭下機組振動區（P1，P2）。

通過試驗得到各機組在不同水頭下機組最大出力，與機組振動區（P1，P2），從而確定了各機組的最大調節范圍，結合圖1所建模型，計算出多級成組情況下的組合振動區，從而得出多機成組后機組的可調范圍上送四川省調度控制中心。

5 安全策略

（1）全廠AGC功能約束條件∶全廠主接線完整，4號主變穿越功率未越限，安穩裝置未動作。以上任意一項故障自動退出全廠AGC功能，確保電廠安全運行。

（2）機組成組可控約束條件∶機組LCU在線，機組發電狀態，機組無故障，機組輔助系統運行正常。以上任意一項故障自動退出該機組成組可控。

（3）AGC在調節指令落入振動區內閉鎖調節，報警“調節指令在振動區”；機組正在跨越振動區期間，AGC接收到調度指令閉鎖輸出，報警“增方向閉鎖/減方向閉鎖”；AGC接收到調度指令超出調節范圍時閉鎖輸出，報警“遙調指令超出范圍”，提醒調度值班人員指令不正確，方便調度人員快速調整指令，使調節更合理。[3]

6 結語

電站AGC升級完成后，經過試驗后聯系平穩運行。新控制策略更符合電站運行情況，保證了電網安全經濟運行，極大提高了電廠和電網的自動化水平。

[1]劉維列.電力系統調頻與自動發電控制［M］.北京：中國電力出版社，2006

[2]四川電網AGC系統調度運行管理規定（試行）[Z].2009.

[3]四川電力系統調度控制管理規程[Z].2012.

TV736

B

1672-5387（2014）02-0030-03

2013-11-22

王 剛（1986-），男，工程師，從事水電運行技術工作。