隨著我國電力工業的迅猛發展,用戶對供電品質要求越來越高,電網調峰、調頻更加頻繁,這就要求更多的機組不僅能夠投入高質量的CCS,而且必須投入可靠的自動發電控制(AGC),以適應電網調頻、調峰的需要。目前國內真正投入AGC的機組較少,投好AGC的機組更少。陽光發電公司300MW燃煤機組于2001年4月17日經過驗收,各項指標達到或超過規定要求,AGC高質量地投入運行。因此,結合陽光公司的成功經驗,對火電機組的AGC投運進行分析探討,研究提高AGC運行可靠性和改善其投運品質的策略,對指導實際試驗以及提高大型電網火電機組AGC投運的品質有著重要的意義。 1AGC控制功能概述1.1功能原理自動發電控制是保證電網優質經濟運行必須的手段,對電網安全穩定運行有極其重要的意義,其功能原理是:根據測量出的系統頻率或聯絡線交換功率的實際值同計劃值之差來計算出系統所需的調節量,即區域誤差或區域需求,并將其按經濟分配的原則分配到各個AGC控制下的機組。AGC控制下的機組將其調節情況再反饋到AGC主站。主站根據反饋機組的發電調整情況和系統實際運行情況進行比較計算,計算出當前所需的調節量,再進行分配,從而形成AGC閉環控制系統。火電廠AGC閉環控制原理如所示。 中,凡表示AGC指令,況表示機組實發功率,表示負荷偏差。 從可看出,AGC投入的前提條件是CCS的可靠投入,CCS是AGC投運的基礎,所以在AGC投運前,首先應對機組各基礎自動和CCS進主站控制輸出調度中心AGC屮由機組通道~~爐協調AGC閉環控制原理圖行優化調整,保證其良好投入。同時,應根據CCS和AGC的不同特點和要求(CCS的特點集中在單元機組機爐之間的整體協調配合性,注重機組的穩定性,即保證各主要參數的動、靜態偏差;而AGC的特點是講究機組對電網的適應性,注重的是機組負荷響應的快速性和準確性,即重點保證負荷響應速率和遲延時間),對CCS進行改進,以保證適應AGC的各項指標要求。 1.2AGC控制主要技術指標要求(見表1)表1 AGC主要技術指標要求及陽光4號機組AGC試驗結果國內指標省內指標陽光4號機組AGC己投運指標AGC遲延時間可調負荷范圍負荷調節速率2AGC投運及改進在陽光4號機組正式進行AGC聯調試驗前,對協調控制和相關基礎自動進行了改進和優化調整,解決了制約原協調控制穩定運行的一些重要影響因素,提高了機組協調控制的動態調節品質。在CCS控制品質得到提高的基礎上,結合AGC投運的特點,對CCS做了進一步改進:加強動態微分前饋,快速調整鍋爐負荷,以提高機組負荷響應速率,減小負荷和主汽壓力的動態偏差;充分利用鍋爐的蓄熱,進一步調整機側微分環節,加大汽機調門的動態過開,減小機組負荷遲延時間。機爐相互協調配合共同保證機組對電網負荷的要求,從而使AGC投運的各項指標得到大大改善(見表1)。 2.1加跟蹤功能,保證無擾切換常規的AGC設計由于電話調度和設備等原因,往往不設計跟蹤功能,AGC投退只能靠調度值班員和電廠運行人員配合手動操作完成。這種方法受人為影響,信號偏差較大,在AGC投退切換時容易引起較大擾動,不利于機組和電網的穩定,因此在調通中心微機主站必須設置AGC命令手動跟蹤功能。 2.2增加AGC誤碼處理保護,提高運行可靠性目前全省乃至全國AGC設計沒有統一的標準,功能設計很不完善,特別是對AGC信號保護功能幾乎都未考慮,而這恰恰是影響AGC可靠運行的重要因素。在陽光4號機組AGC投運時,通過對AGC信號斷線、短線、越限、誤碼等各種情況的分析研究,在原設計基礎上增加了信號保護邏輯:當AGC信號短線、斷線及信號通道故障時,系統自動將AGC切至CCS方式;當AGC命令出現量程范圍之內的誤碼時,機組負荷指令應保持3min等待正確的AGC命令,否則3min后系統將自動切至CCS方式。 2.3反饋機組狀況信息,提高協調能力原設計方案中只設計有AGC命令、AGC己投反饋和AGC請求3個信號,機組的狀況(輔機出力、可調范圍及設置速率等)未反饋至AGC主站,致使主站給出的AGC命令可能脫離機組達到的實際可能出力。因此,將機組最大出力、最小出力和負荷變化速率反饋給AGC主站,使其在機組信息的基礎上輸出命令,使運行更可靠、AGC命令更有效合理。 2.4給粉機(磨煤機)啟停對AGC的影響陽光4號機組采用中間倉儲式制粉系統,設計有4臺磨煤機,16臺給粉機。按設計,每臺給粉機可帶負荷為25MW,12臺即可帶滿3UUMW,但由于煤種的不同和煤質的變化,實際每臺給粉機最大出力不足20MW,且根據實際運行情況往往需要對每臺給粉機的最大出力進行不斷調整。當機組運行在AGC方式時,隨著負荷的升降,不可避免地要出現給粉機的頻繁啟停,而給粉機的啟停直接影響燃燒進而影響機組各項指標的動態偏差;特別是手動控制給粉機(磨煤機)啟停時,啟停的時間、順序、方式不同都會引起燃料的較大波動使其對負荷產生較大的影響,從而影響AGC的投運品質。因此,建議改進給粉機啟停邏輯,實現自啟停,減小對負荷的沖擊,進一步提高AGC投運品質。 為4月9日至4月10日陽光4號機24h負荷跟蹤曲線。由圖可以看出,設定值與實際值基本重合,說明AGC運行效果良好。 3AGC運行方式探討AGC可以有2種控制方式:一是在機組AGC允許投入(或機組AGC請求)的情況下,由中調發指令,運行人員手動投入;二是AGC中調請求,機組允許的情況下,自動或由運行人員手動投入。 原設計采用第二種方案,但由于該方案要求中調發出請求信號,在機組條件滿足的情況下,運行人員應在30min內投入AGC控制,否則AGC請求無效,即這種控制方調無法了解機組狀況,只是盲目地發出投運命令,也不管投運結果,因而實用性不強。 根據省內電網的現狀,為使控制更加透明及電網、機組的安全穩定運行,經過分析討論,在4號機組投運中增加了機組AGC允許投入、AGC投入反饋、AGC信號有效、機組最大允許負荷、機組最小允許負荷以及機組負荷允許變化速率等信號。采取了第一種運行方式,即在機組AGC允許投入(OM畫面的AGCENABLE變為紅色)的情況下,運行人員根據機組的實際運行情況向中調發出投入AGC的申請。中調通知允許投入后,運行人員手動投入AGC,并向中調發出AGC已投入反饋信號(畫面的AGCMODE變為紅色)。中調收到機組AGC投入信號后,機組信息,在AGC主機上修改機組目標負荷設定值進行升降負荷,此時運行集控光字排上會發出聲光報警顯示,提醒運行人員應根據AGC設定目標負荷和實際給粉機轉速,決定啟、停給粉機的臺數。 下列任一種情況發生時都將自動切除AGC控制方式:機組退出協調控制方式;4需要研究的課題與方向目前調度已由經驗型調度向經濟分析型調度過渡,AGC作為EMS系統中的一個基本功能在發達國家中得到了普遍采用。我國近年來也做了一些實踐和研究,但是由于目前管理和技術等方面的原因,AGC還是一個起步階段。根據200MW及以上并網機組必須全部投入AGC的要求,重點需要是抓好電廠協調控制系統的投入率和調節品質,提高投入AGC機組的數量和AGC控制的應用水平,使電網的控制更加安全、穩定、經濟。通過陽光發電公司4號機組AGC的投入的調試過程與經驗,認為應開展以下兩方面的研究工作。 通過進一步的現場工程實驗,實現給粉機的自啟停,使AGC自動控制在提高機組的運行水平上發揮更大的作用。 由于目前只有一臺機組投入AGC自動發電控制,而多臺機組AGC的控制方式下的負荷分配以及實現經濟運行等都是今后需要認真研究的課題。 5結束語以陽光發電有限責任公司4號300MW燃煤機組為對象,分析了自動發電控制系統的功能特點及控制思路,指出了影響AGC投運品質的若干問題,提出改善AGC技術指標和提高AGC運行可靠性的策略,并提出了今后需要解決的問題。陽光發電公司4號機組AGC的投入的經驗可供同類機組借鑒。 (責任編輯:王立新)