大型企業自備電廠機組應用AGC的初步探討

摘 要：隨著電力工業的市場化進程，企業自備電廠大多與外網系統緊密鏈接，也參與上網售電，接收統一調度。但其頻率調整將不再是簡單的運行調度問題，行政和經濟隸屬關系的變化、利益主體的多元化等因素都增加了頻率調整問題的復雜性。自動發電控制（AGC）是各大電網和調度中心EMS系統的投運中不可缺少的頻率調整和功率調整手段，但在大型企業中由多個自備電廠、多臺自備機組構成的局部電網中，實際效果與經濟效益是否能夠得到最大化體現卻有待探討。

關鍵詞：大型企業；自備電廠機組；AGC

中圖分類號：TF758 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 24-0000-01

一、AGC機組的成本構成

AGC機組與非AGC機組相比較，其成本構成情況是不同的，作為AGC機組的附加成本主要包括：

（一）投運AGC期間的機會成本，即AGC機組由于投運AGC可能比計劃少發了部分電量，造成了一定的經濟損失。

（二）AGC機組的附加固定成本。這里可分為三種情況：

1.原有機組設計中沒有考慮AGC功能，機組沒有機爐協調裝置，這種情況下，機組需要進行系統的改造，成本較高。

2.原有機組設計中已經考慮了AGC功能，機組配置了機爐協調裝置，但投產時未調試，機爐協調裝置處于閑置狀態，這種情況下，具體實現AGC是一個完善過程，要使新增的AGC系統與原有的機爐協調自動化系統實現接口并進行調試，這種情況下成本較小。

3.機組經設計并實現了AGC后才開始投產，那么這部分成本已經包含在機組的固定成本中。

（三）投運AGC期間機組低效率損失（如熱效率損失）。

（四）AGC機組運行費用的增加，機組維修費用的增加。這部分成本相對較小，但也需考慮。

電網調度AGC指令是對一個獨立發電廠的實時負荷指令，需要經過電廠經濟負荷分配再落實到每臺機組，在現代大型企業自備發電企業集團化的情況下，也可以考慮由電網調度AGC指令對發電集團公司發實時負荷指令，再經過集團經濟負荷分配再落實電廠，然后到每臺機組。

二、大型企業自備電廠AGC機組成本分析

數學模型是以電廠的經濟運行為基礎，計算未提供AGC服務前電廠的運行情況、電廠發生AGC服務后的成本計算和提供AGC服務時機組的優化組合和發電成本計算。

根據數學模型分析和比較，假設某企業自備電廠擁有1、2、3、4、5號機組，均安裝有AGC設備，其調整的上下限技術參數如下所示。

1號：有功上限600MW、下限350 MW；AGC上限600MW、下限500MW；

2號：有功上限600MW、下限350 MW；AGC上限600MW、下限500MW；

3號：有功上限600MW、下限350 MW；AGC上限600MW、下限450MW；

4號：有功上限600MW、下限350 MW；AGC上限600MW、下限450MW；

5號：有功上限600MW、下限350 MW；AGC上限600MW、下限450MW。

利用曲線擬合法，可據測得的機組數據計算出電廠的供電煤耗率與負荷的關系函數，如果我們將供電煤耗率與負荷的函數關系等式兩邊同時乘以負荷，則可得到機組單位煤耗（g/kwh）函數暨成本函數。

現對4種典型的運行工況（A、B、C和D）進行分析

工況A：在該出力水平下，若企業電網調度對自備電廠所有機組的AGC都不調節，而電廠自行按其經濟運行方案對各機組分配出力，則各機組的出力水平為：

1號520MW、2號530MW、3號580MW、4號540MW、5號540MW。

工況B：2、3、4號機組的AGC動作，該工況可以看成是工況A經調度下達AGC出力調節140MW，此時2、4號機組同時達AGC調節下限的情況，經調節后各機組的出力分配為：

1號600MW、2號500MW、3號560MW、4號450MW、5號600MW。

工況C：3、4號機組的AGC動作，經調節后各機組的出力分配為：

1號580MW、2號550MW、3號500MW、4號480MW、5號600MW。

工況D：3、4、5號機組的AGC動作，經調節后各機組的出力分配見表1-3，該工況可以看成是工況A經調度下達AGC出力調節110MW，2號機組上調30MW，此時2號機組達AGC調節上限的情況。此時各機組的出力分配為：

1號560MW、2號600MW、3號550MW、4號500MW、5號500MW。

將各個機組負荷代入成本函數，可得到各機組各種工況生產成本比較如下：

工況A負荷分配：總成本836.252t/h、單位成本0.3086t/MWh；

工況B負荷分配：總成本840.676t/h、單位成本0.3102t/MWh、比較工況A總成本增加4.424t/h；

工況C負荷分配：總成本841.469t/h、單位成本0.3105t/MWh、比較工況A總成本增加5.217t/h；

工況D負荷分配：總成本841.521t/h、單位成本0.3105t/MWh、比較工況A總成本增加5.269t/h。

可以看出，經AGC調節后的運行工況未必是本廠經濟運行工況，調節后生產成本都有所增加，更應考慮電廠因投入AGC而產生的各種成本的增加。

AGC機組參與頻率調整是電網市場化運行中一項重要的內容，但其運行成本和經濟性在大型企業的自備電廠構成的局部電網中，對頻率控制方式和算法提出了新的要求，在目前核定偏低的固定上網電價的環境下，不適合建設投入。各獨立企業自備發電廠機組應主動參與對AGC輔助服務進行成本分析和指標量化，并借助國際的通行慣例，促使國家出臺更加合理措施，對發電機組進行合理優化安排，鼓勵自備電廠企業實現經濟負荷調度，對參與AGC控制的上網發電機組予以合理補償。

參考文獻：

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