水力發電廠AGC輔助服務收益提升方案探討

吳聲群

（江西贛能股份有限公司，江西 南昌 330000）

1 現狀分析

1.1 2017版“兩個細則”重大調整內容

2017版“兩個細則”主要有兩個重大調整：（1）“非計劃”停運采用累計算法；（2）AGC補償標準提高幅度增大，調節容量和調節電量補償標準分別達到10元/MWh 和80元/MWh，大約是2015版補償標準的10倍。

1.2 2017版“兩個細則”對水電廠的影響

為了分析此次調整對電廠經濟收益的影響，我們對某電廠2017版“兩個細則”執行前后結算數據進行了對比，見表1。

表1 某水電廠執行2017版“兩個細則”前后結算金額對比表 單位：萬元

從以上數據可以看出，自2018年7月實施2017版兩個細則以來，隨著考核算法的不斷修正，某廠AGC考核趨于平穩，“非停”考核收益明顯增加。自2019年1月實行新補償標準后，AGC補償費用明顯提高，旋轉備用補償費用有一定提高。

因此，對電廠收益影響較大因素為AGC補償和“非停”考核。

2 對策分析

針對影響較大的兩個因素，對照考核細則，對AGC、“非停”項目提出技術措施，優化控制策略，提高設備管理水平。

2.1 提高AGC控制合格率，降低考核費用，增加補償收益

2017版“兩個細則”對AGC調節容量、調節電量輔助服務進行補償。

補償量算法：

（1）調節容量=min（5*調節速率，調節上限－實時出力）+min（5*調節速率，實時出力－調節下限）

調節容量與調節速率、全廠可調上下限有關。速率和全廠可調范圍越大，調節容量越多。

（2）調節電量=∫max＜min[｜實時出力－起始出力｜，｜目標出力－起始出力｜]，0＞調節電量與AGC調節指令次數、調節量有關。調節次數和調節量越大，調節電量越多。

（3）免補償情況：①未投入AGC；②AGC投非調頻控制模式免調節電量補償；③AGC調節指標不合格。

2.2 一次調頻考核

2018年7月實施新版“兩個細則”以來，一次調頻考核主要是合格率考核，典型考核數據如表2所示：

表2 一次調頻考核典型數據

由于網頻測量回路、積分時段廠、網選取有偏差，造成某廠實際動作積分電量達不到電網要求而被考核。

3 研究目標和內容

結合電廠近年來的兩個細則考核情況，梳理分析考核原因，對照考核細則，分析考核原理，對AGC、一次調頻等考核提出技術措施，優化控制策略，提高設備管理水平。

4 某發電廠針對“兩個細則”考核及補償采取的主要措施

4.1 加強“防非停”管理，避免非停考核

4.1.1 加強水電機組電氣二次控制系統專項治理工作

某發電廠對調速器系統、勵磁系統、AGC系統、AVC系統、水機保護、逆功率保護、主變冷卻器控制系統、火災報警系統、ON-CALL系統等九個方面的硬件、軟件、控制邏輯等進行專項梳理和排查，針對二次專項治理制定了具體的整改計劃和整改措施，通過專項治理提高了二次設備的可靠性，為實現全年“零”非停提供了技術保障。

4.1.2 加強“防非停”專項排查整治活動

某發電廠制定了“防非停”措施，成立電廠“防非停”專項排查整治活動領導小組，以管理標準提升、規范操作流程、專業隱患排查為抓手，通過建立組織有力、分工明確、責任到位、管理嚴格、措施到位、閉環有力的管理機制，從查責任落實、查設備、查管理、查流程、查閉環等多方位入手，通過切實開展公司“防非停”安全隱患專項排查整治活動，牢固樹立并積極踐行“零非停”理念，有效控制非停次數增多的勢頭，實現“零非停”的工作目標。

通過努力某發電廠在2019年全年無非停，達到了某公司的“零”非停要求，也避免了電廠的非停考核。

4.2 提高AGC控制合格率，降低考核費用

AGC調節合格率包括AGC響應時間、AGC調節速率和AGC調節精度，提高AGC控制合格率可有效減少AGC考核。

經分析某發電廠AGC控制合格率因小負荷調整造成調節速率不滿足要求被考核頻繁，同時機組調節速率過慢有時造成一次調頻被考核。經對AGC控制程序進行重構工作，增加AGC小負荷分配邏輯，以提高AGC調節速率；同時修改監控下位機機組調功能模塊調節間隔時間，提高調功速率，以提高AGC調節速率。

4.2.1 重構AGC程序，實現AGC小負荷分配功能

通過對監控系統AGC程序進行重構，實現AGC小負荷分配功能。具體做法如下：收到AGC指令時，程序對調節目標值與全廠實發進行比較，差值低于設定值（比如30兆瓦），并且單機有足夠調節裕度時，程序自動將差值負荷分配給單臺機組，而不是平均分配。

4.2.2 更改下位機調功參數，縮短調節時間

通過更改監控系統下位機調功程序參數，以改變有功調節脈沖周期長度，提高機組小負荷調節時調節速率。

因此可以將脈沖等待時間縮短，脈沖調節時間增長。

通過帶機組進行實際試驗，將脈沖等待時間修改為0s后，機組調節速率能達到55s調節100MW負荷。

4.3 做好黑啟動設備維護，爭取輔助服務補償

按照《貴州電網黑啟動技術協議》某發電廠2號、3號機組作為電網調度管轄電網的黑啟動機組。按照電網要求配置了容量為220千瓦的柴油發電機，定期對柴油發電機進行預試檢查，保證在事故發生后柴油發電機能正常運行，為機組啟動提供廠用電，確保電網快速恢復。

黑啟動機組的響應時間達到電網要求，主要指標為：自接到電力調度機構調用機組黑啟動輔助服務功能指令起，30min內電廠相關責任人員就位，檢查關鍵設備并做好機組黑啟動相關準備，55分鐘內啟動柴油發電機，并恢復廠區廠用電及黑啟動機組廠用電供電正常；90min內提升進水口閘門至機組自啟動要求位置；110min內黑啟動機組開機并空載運行；自接到調度機構下達的調用機組黑啟動輔助服務功能指令后，130min內黑啟動機組廠用電方式調整為本機自帶，完成機組自啟動。

電廠每兩年委托貴州創星電力科學研究院有限責任公司做一次2、3號機組黑啟動試驗，經試驗達到相關指標要求。并向電網提交黑啟動試驗合格報告，確保獲得黑啟動補償費用。

電廠重點做好黑啟動機組的運行維護，做好柴油發電機的定期檢查，定期啟動，做好廠內直流系統的設備維護，制定相關響應制度，做到人員快速響應。

4.4 合理利用規則免考，降低一次調頻考核費用

中心溝通，獲取了中調調度員下達指令內容，最終申請免考成功。

5 政策建議

為適應電力市場化改革要求，積極應對南方電網“兩個細則”管理，確保企業改革后市場競爭優勢，提高企業經濟效益，電廠必須把握機會，及時轉變思想觀念、完善設備管理、創建市場化配套系統，才能促使企業持續健康發展。

5.1 轉變思想觀念

長期以來，電力被當做公益事業對待，電力部門承擔著過多的社會責任，忽視了其商業化運營的客觀要求，過分強調安全，淡化效益。電力市場化改革要求電力企業徹底轉變過去重發輕供不管用的思想，正確把握安全與效益的辯證關系，牢固樹立“經濟效益第一”的觀念，把效益視為企業生存與發展的根本將獲取效益最大化作為企業管理的最高目標，以此為出發點，培訓電力交易相關人員，學習市場營銷知識，用最低成本獲取最大的市場份額。

5.2 完善設備管理

生產設備是生產力的重要組成部分和基本要素，是企業從事生產經營的重要工具和手段，也是企業經濟效益的重要保障，設備管理水平體現著企業管理水平和市場競爭力，沒有良好的設備運轉做保證，就會影響企業的平穩、健康、可持續發展。

5.2.1 完善設備管理制度

企業必須高度重視設備管理制度，把建立健全和貫徹落實設備管理制度放在與技術同等甚至更重要的地位。其次，制度要及時更新，不斷完善。隨著企業改革的深入，我們對設備管理的認識也在不斷深化，同時，與之相對應的各種制度也應適時進行修改，使設備管理制度能逐步擺脫傳統管理思想的束縛，適應現代設備管理的要求。

5.2.2 做好設備的維護改造

設備維護保養好，可保持其良好的工作性能。因此，要嚴格執行有關規章制度，對設備進行維護保養。首先要定期對設備進行巡視，開展機組健康狀態分析，發生缺陷及時消除，防止設備過早磨損，確保在使用時處在良好的技術狀態之中。同時，加強設備定期試驗管理，做到不超期、不漏項、試驗內容按規程要求進行，定期試驗完成率達100%；對測試結果結合現場實際進行對比、分析、判斷，存在問題及時處理解決。此外，定期進行設備的更新改造。建立機電設備電子臺賬，對設備從購置、安裝調試、使用、缺陷及檢修試驗全過程管理，及時掌握設備狀態，評估其壽命。做到有計劃、有重點地對現有設備進行技術改造和更新。

5.3 建設輔助服務配套系統

由于輔助服務考核與補償數據以調度自動化系統和電力需求側系統記錄為準，由于數據采集點不同，數據傳輸的延時等原因導致調度考核系統和電廠的功率、頻率等不一致，導致電廠被誤考核的情況時有發生。因此，電廠需要建設輔助服務考核與補償以及市場化交易配套系統，便于實時查看和管理自身輔助服務運行以及考核情況。

（1）當由于非電廠原因導致誤考核時，可以及時向調度機構提交免考申請，減少經濟損失。

（2）研究考核算法，合理設置調速器一次調頻參數，提高一次調頻動作合格率。

（3）研究補償規則，尤其是AGC補償規則，為電廠爭取最大經濟收益。

5.4 加快適應南方區域現貨市場建設

為配合南方區域現貨市場建設，按照南網總調《關于推進OCS系統計劃值曲線功能建設工作的通知》（調字〔2019〕16號）要求，決定開展部分直調發電廠計劃值曲線接收功能建設工作，按照關于開展貴州中調直調發電廠計劃值曲線接收功能建設的通知（黔電調控〔2019〕187號）要求，計劃值曲線接收功能應通過遠動裝置實現，中調OCS主站將計劃值曲線經遠動通道下發至電廠遠動裝置，遠動裝置接收并轉發至計劃值曲線工作站。電廠應在2020年6月前將計劃值曲線接收功能建設完成，電廠應加快適應步伐，盡快完成該功能的建設。