水電廠自動發電控制改進

王強林

(云南大唐國際李仙江流域水電開發公司，云南 普洱)

0 前言

由于現代電網的快速發展，在電力系統中，自動發電控制(AGC)作為系統功率和頻率控制的主要實現手段，有著重要作用。其安全策略的合理性直接關系到電網電能質量。目前水電廠主要采用兩種實現方式:第一種:由監控系統負責功率分配和閉環控制，調速器工作在開度模式。第二種:由監控系統負責功率分配，調速器負責功率閉環控制，調速器工作在功率模式。該水電廠自動發電控制(AGC)采用第二種實現方式，以下對應用過程的一些安全策略的改進做論述。

1 雙母線頻率信號切換

自動發電控制(AGC)在接收到功率設定值時，需要先根據當前母線頻率與基準頻率(50Hz)的差值進行頻率補償，然后再執行。戈蘭灘水電廠主接線為了提高供電可靠性采用雙母線設計，自動發電控制(AGC)所需使用的當前母線頻率，選擇任一母線的頻率信號參與頻率補償運算，均會在該母線及該母線電壓互感器退出運行或切換操作等運行方式調整時，發生當前母線頻率信號消失，導致自動發電控制(AGC)不能正常運行。

由于頻率信號為模擬量，沒有直接能使用的模擬量切換的邏輯模塊可使用。先將每個母線頻率信號［NI.r;BUS.F (MDM.4.46)和NI.r;BUS.F (MDM.8.46)］分寫與故障頻率判別條件(＞50.3Hz 或＜49.7Hz)做比較，生成該母線頻率故障的過程開關量，再使用該過程開關量取反作為當前母線頻率無故障判據，來自動選擇無異常的母線頻率信號輸出為當前母線頻率信號(JC.r;BUS.F)參與運算，實現自動切換。解決了正常的運行方式調整時前母線頻率信號不消失的問題，自動發電控制(AGC)能正常運行。

2 總負荷設定方式改進

按照自動發電控制(AGC)應具備電廠中控室控制和調度控制兩種控制方式的要求，就不能滿足有效區分和安全執行不同的設定值的需求。為了解決該問題，增加了電廠中控室控制(JC.b;JC.SP_CR.MD)和調度控制(JC.b;JC.SP_ DC.MD)外的第三種控制方式——集控控制(JC.b;JC.SP_DT.MD)，在集控控制方式下總負荷設定權為集控設定值生效，而不是簡單的將電廠控制方式下的中控室設定值修改權限賦予集控中心，提前為集控中心自動發電控制(AGC)系統的應用開創條件。

水電廠增加了單機自動發電控制(AGC)檢修狀態，為了在投入該檢修狀態后，使檢修機組的所有信號與全廠自動發電控制(AGC)全面脫離，將該檢修狀態的的控制邏輯設置在成組調節裝置(GDK)上。

3 設定值下發至調速器方式改進

水電廠采用由監控系統負責功率分配，調速器負責功率閉環控制的實現方式，監控系統并不直接參與功率調節，而是將經分配的單機設定值下發到調速器，由調速器完成功率調節。這就對單機設定值下發的及時性和準確性提出較高要求。采用通訊下發設定值準確性有保證，經測試偶爾會出現較長延時。采用模擬量輸出(AO)下發設定值，由于輸出范圍為4～20mA 的模擬量通道和電纜在沒有設定值下發時容易受到感應電影響，出現不正確mA量，導致發生誤調節。最終采用模擬量輸出(AO)+確認信號的方式下發單機設定值，監控系統在有新的單機設定值下發的同時，通過模擬量輸出(AO)4～20mA 信號給調速器，同時開出一個開關量(DO)確認信號給調速器，調速器需在接收到模擬量輸出(AO)4～20mA 信號的同時接收到開關量(DO)確認信號方可執行，避免了誤調節的風險。同時，保留了通訊信號下發單機設定值，當調速器先后接收到兩個單機設定值時，由于設定值相同僅執行一次，也不會造成異常調節。

4 結束語

隨著電網的進一步發展和智能電網建設步伐的加快，自動發電控制(AGC)作為整體電網的一個智能化應用單元，為保證電網安全、穩定運行發揮的作用更加重要。對于水電廠自動發電控制(AGC)的具體應用細節仍有以下幾個方面:

1)自動發電控制(AGC)中實現自動開停機功能相關的安全策略完善;

2)自動水頭數據引入自動發電控制(AGC)，進行廠站實時發電能力預測相關算法的完善;

3)對于調速器功率閉環實現方式下，調速器與監控系統的安全策略配合方面的完善。

［1］Q/CSG110004－2012 中國南方電網自動發電控制(AGC)技術規范(試行) ［S］中國南方電網電力調度通信中心2012