淺談水電站AGC控制系統的投運調試

龍川

（重慶大唐國際武隆水電開發有限公司，重慶408506）

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淺談水電站AGC控制系統的投運調試

龍川

（重慶大唐國際武隆水電開發有限公司，重慶408506）

介紹了水電站AGC控制系統的構成和工作原理，闡述了AGC控制系統調試的步驟，討論了AGC控制系統調試過程中常見的問題及處理方法。

水電廠；AGC；調試

0　引言

水電廠的自動發電控制[1]（AGC為Automation Generator Control縮寫）是指按預定的條件和要求，以迅速經濟的方式自動控制水電廠有功功率來滿足電力系統的需要。水電廠AGC控制系統是電力系統AGC控制系統的一部分，作為電力系統AGC控制系統的執行端，對電力系統電能的調節起著至關重要的作用。本文結合水電站AGC控制系統投運調試應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控制系統的投運調試提供參考。

1　水電廠AGC控制系統構成及調節模式

水電廠AGC控制系統一般由計算機監控系統（包含上位機系統和現地控制單元LCU）和水輪機調速器構成。水電廠AGC模塊一般集成于計算機監控系統上位機系統中，主要用于接收調度AGC控制指令，按照設計的分配策略進行全廠機組的有功功率分配，然后通過現地LCU將有功功率調節指令下發至水輪機調速器，由水輪機調速器完成對有功功率的調節過程。

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控制系統接收調度指令也有2種方式，即調度所給定全廠總功率，然后由電廠監控系統分配到機組；或調度所直接給定機組功率。目前常用的是調度給定全廠總功率方式，是給定全廠總功率方式，以便電廠根據機組的具體情況（如避開機組運行的振動區，功率上下限等）更合理地在機組間分配負荷，提高系統功率調節品質。

2　水電廠AGC控制系統投運調試步驟

2.1制定調試方案及調試計劃

為保證水電廠AGC控制系統按期、按質量安全投運，在調試前必須制定詳細的調試方案。方案應包含組織措施、技術措施、安全措施，確保調試規范、有序進行。另外，制定調試計劃，明確每一天的工作任務，并在調試過程中實施對比跟進調試進度，根據預訂計劃與實際進度偏差對調試計劃進行調整，將會有效地控制AGC控制系統按期投運的進度。

2.2AGC軟件組態

AGC軟件組態，主要包括AGC程序文件的配置、AGC測點的配置、AGC全廠及機組參數的設置。

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程序不穩定，導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用過的最高版本。

AGC測點的配置，特別需要強調的是必須跟上級電網調度中心明確上送至調度中心的AGC測點表，確定調度要求上送的各個測點的具體含義及其節點類型（開節點還是閉節點）。此外，還要了解調度對AGC各種操作的稱法，以便于調度遠方控制試驗時能夠按照調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全廠及機組參數的設置，需要注意的是所有的參數設置必須有依據，機組有關的參數要有廠家蓋章認可的書面材料，跟電力系統有關的必須參照有關行業規程規范、電網調度中心規范。比如機組的振動區、機組最大最小水頭必須要有廠家設計文件、試驗報告。

2.3與電網調度中心核對遠動上下行數據

軟件組態完以后，先進行通道檢查，確認至調度中心通道正常。對于上送至電力調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），然后觀察調度中心側數據與電廠測數據是否一致。其他參數型測值，如機組AGC調節上限/下限可以通過設值的方式進行數據核對。所有的數據核對必須有書面記錄以備日后可查。

2.4AGC模擬試驗

利用AGC控制系統的調試功能，對AGC功能進行測試。進入監控系統AGC調試軟件的界面，將AGC控制程序設置為調試態。此時，AGC功能塊與監控系統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

模擬機組狀態為發電態，人工設置機組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調節模式置為開環模式。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”中設值，設定值可以從0逐步增加到單機成組能帶的最大負荷為止。觀察負荷分配結果是否合理。

2.4.3AGC故障退出模擬

模擬AGC控制系統中設置的各種故障閉鎖條件，比如與電力調度通訊故障、機組LCU故障、機組狀態突變等條件，觀察AGC功能退出是否正常。

2.5廠內AGC開環及閉環試驗

AGC模擬試驗完成后，就可以進行廠內AGC開環及閉環試驗。

2.5.1廠內開環試驗

開環試驗就是將AGC調節模式置開環模式，只進行負荷分配，而不實際輸出控制指令至現地LCU。將機組開機至并網，將AGC控制方式置電廠側，將AGC調節模式置開環模式，投入機組AGC，投入全廠AGC，然后人為設置功率給定值，觀察AGC分配結果是否合理，同時觀察AGC分配值躲避機組振動區是否正常。

2.5.2廠內閉環試驗

廠內閉環試驗與開環試驗唯一不同的就是將AGC調節模式置閉環模式，此時AGC控制指令將下發至現地LCU，進行機組有功功率調整。AGC功能投入后，人為設置功率給定值，記錄機組AGC調節響應時間、調節速率、超調量。

2.6調度方式下AGC開環及閉環試驗

調度方式下AGC開環及閉環試驗跟廠內AGC試驗唯一的區別就是將AGC控制方式置調度側，AGC功率給定值來自調度下發AGC給定值。調度方式下AGC試驗需要記錄機組AGC調節響應時間、調節速率、超調量，并及時將調試結果回報調度審核，看調試結果是否滿足調度要求。

3　水電廠AGC控制系統投運調試常見問題及處理方法

3.1調度側數據與電廠側數據不一致

主要原因是電廠側配置與調度側配置不一致，要跟調度側核實測點配置的系數、數據格式、上送規約處理方式，確保電廠側配置與調度側配置一致。

3.2機組AGC調節速率不滿足調度要求

出于水電廠調節的自身特點，目前電力調度中心對水電廠AGC調節速率的要求比較高，有的甚至達到了每分鐘80%額定負荷。當機組AGC調節速率不滿足調度要求時，首先檢查調速器響應監控系統的調節指令的速率設置是否過小，其次再檢查機組現地LCU有功調節PID參數設置是否合適。

3.3計算機監控系統其他工作站AGC畫面參數顯

示不正確

主要原因為修改了主服務器的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，與主服務器保持一致。

3.4AGC分配出錯導致機組溜負荷

主要原因在于AGC內部程序安全閉鎖措施不到位，導致對錯誤指令數據無識別能力,比如跟調度通訊故障后，仍然進行負荷分配，導致AGC分配錯誤，機組未按照調度要求進行功率調節。這時需要跟廠家確認AGC程序是否穩定，并需進行過安全閉鎖試驗合格后方可投入允許。

4　結語

AGC功能是提高電力系統自動化水平的很重要的方法，對電力系統頻率調整、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過嚴格的投運調試，事實上在AGC功能投運調試期間進行完善的試驗，發現AGC功能存在的缺陷，及時處理出現的問題，并經過試運行期間的穩定性考驗，將對AGC功能的完善起著積極的作用。

[1]王竹.水電廠自動發電控制(AGC)技術功能及調試分析[J].四川水利發電，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，從事水電設備維護及管理工作。