火力发电厂厂级AGC功能测试方法及应用

火力发电厂厂级AGC功能测试方法及应用

郑少鹏1  曹小中2  雷增强2  陈云2

（广州粤能电力科技开发有限公司，510600）

摘要：本文介绍了厂级自动发电控制（AGC）系统的结构，对厂级AGC系统的测试方法进行研究，对厂级AGC系统测试需要具备的条件，性能指标要求，变负荷试验、反向延时等项目的测试步骤和试验结果进行介绍。通过对机组进行厂级AGC试验，试验结果表明，本文提出的厂级AGC功能测试方法合理有效，达到预期效果，对厂级AGC系统测试有重要的参考意义。

关键词：厂级AGC系统、厂级AGC变负荷、反向延时、控制效果、结论

1引言

火力发电厂作为我国电力工业的重要组成部分，其自动化水平直接影响到电力系统的稳定性和经济性。其中，自动发电控制（AGC）是火力发电厂的重要控制技术之一，对保证电力系统的安全、稳定和经济运行具有重要意义，随着电力系统的发展，逐步也将对火力发电厂自动发电控制提出更高的控制要求，本文将对火力发电厂厂级AGC功能测试方法及应用进行探讨。

2厂级AGC控制系统介绍

在接受调度下达的全厂总负荷指令后，通过厂级AGC服务器进行负荷优化计算，厂级AGC服务器按照比例分配等原则将厂级AGC指令合理地分配到各机组，通过原有单机AGC的控制回路，将厂级AGC的指令分配给两台机组，从而实现电厂各机组安全、稳定和经济运行。

2.1 基本运行方式

厂级AGC运行方式为：2台机组为统一单元，目前可以确定的运行方式有2种：

（1）调度控制模式（可1、2号机组单独成组，两台机组一起成组，可选择比例分配或者优化分配模式）

（2）机组本地模式（可1、2号机组单独成组，两台机组一起成组，可选择比例分配或者优化分配模式）

2.2厂级AGC系统架构及数据传输流程示意图

    厂级AGC系统与原有单机AGC系统共用一套AGC数据传输系统，即通过机组测控装置进行DCS数据的采集与指令输出，保证同源采集与信号的一致性，在厂级AGC值长站进行全厂AGC与单机AGC的切换，在单机AGC模式下，厂级AGC闭锁输出功能，跟踪调度单机指令，在望洋电厂集控室设计有一台厂级AGC控制站，实现对厂级AGC系统的监视及控制。

火力发电厂厂级AGC功能测试方法

3.1 测试前的准备工作

1）机组已完成机组变负荷试验及单机AGC试验，机组主要控制参数达到或优于《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》（DL/T 657-2015）规定的动、静态指标，并且通过试验已确定出机组经济运行负荷上限值、经济运行负荷下限值、最大允许负荷上升速率、最大允许负荷下降速率、机组调节上限和机组调节下限等指标参数。

2）机组在AGC调节范围内具有大于3%Pe/min的负荷变化率适应能力。

3.2测试过程

3.2.1机组厂级AGC本地控制方式与调度控制方式模式切换试验

1）分别把两套机组变负荷速率设置为1MW/min，投入机组厂级AGC，在厂级AGC控制中心，分别切换本地控制方式与调度控制方式，确认机组厂级AGC控制指令在确认过程中没有扰动。

3.2.2厂级AGC系统分配策略切换测试

厂级AGC系统分配策略有比例模式和优化模式，为验证厂级AGC系统分配的正确性，按以下步骤进行切换测试。

分别把两套机组变负荷速率设置为1MW/min，投入机组厂级AGC，在厂级AGC控制中心，按照厂级AGC的分配策略进行负荷分配测试：

1） 按照比例系数分配

分别把两套机组变负荷速率设置为1MW/min，投入机组厂级AGC，在厂级AGC控制中心，确认控制模式为比例模式，分别设置两套机组比例50%、50%；100%、50%；50%、100%，在厂级AGC控制中心，分别进行20MW、40MW、80MW的升降负荷指令测试，验证不同分配比例下分配指令的正确性，并做好记录。

2） 按照能耗曲线优化分配

分别把两套机组变负荷速率设置为1MW/min，投入机组厂级AGC，在厂级AGC控制中心，切换控制模式为优化模式，分别设置两套机组的气耗曲线，在厂级AGC控制中心，分别进行20MW、40MW、80MW的升降负荷指令测试，验证不同负荷、不同气耗下分配指令的正确性，并做好记录。

3.2.3 一次调频裕度与分配策略设计检查

检查厂级AGC系统分配策略是否预留一次调频裕度。

3.2.4 机组本地负荷方式与厂级AGC 模式切换试验

3.2.5异常工况的工作模式切换试验

3.2.6主备切换试运

3.2.7厂级AGC方式的投入

1） 机组在(50—90)%Pe范围且负荷稳定。

2） 由运行人员设定好机组负荷上限值当前负荷+2%Pe，负荷下限值为值当前负荷-2%Pe。

3） 有关试验人员检查并确认调度部门负荷指令能正确跟踪厂级的实际负荷。

4） 运行人员在DCS负荷控制画面上投入AGC自动，厂级AGC控制系统投入厂级AGC模式。

5） 通知调度部门，投入厂级AGC自动。

6） 由试验人员共同确认厂级AGC投入正常后由机组运行人员设定

AGC调节上限值为102%Pe，负荷下限值为规定的负荷下限值-2%Pe。

3.2.8厂级AGC变负荷试验

1） 稳定机组负荷在100%Pe 10－20分钟。

2） 运行人员设定机组的负荷变化率为4%Pe/min。

3） 通知调度部门降低厂级AGC目标负荷15%Pe。

4）观察机组负荷的实际变化情况，并填写《控制系统静态、动态指标实际测量记录表》；如有异常，运行人员立刻将机组的控制方式切换至协调控制方式或更低一级的控制方式。

5） 稳定目标负荷10—20分钟，观察机组负荷变化情况及整定相关参数。

6） 与步骤3）—5）相似的办法，通过调度部门指令的变化，每次降负荷15%Pe（负荷率固定为4%Pe/min），直到机组目标负荷达到机组AGC投运最低负荷）。

7） 稳定目标负荷10—20分钟，观察机组负荷变化情况及整定相关参数。

8） 通过调度部门指令的改变，每次增加厂级AGC目标负荷15%Pe（负荷率固定为4%Pe/min），直到机组目标负荷达到100%Pe。

9） 每次AGC目标改变后，试验单位、调度部门现场的有关人员共同观察机组负荷的实际变化情况，并填写《控制系统静态、动态指标实际测量记录表》；如有异常，运行人员立刻将机组的控制方式切换至协调控制方式或更低一级的控制方式。

10） 稳定目标负荷10—20分钟，观察机组负荷变化情况及整定相关参数。

11） 热控人员通过历史记录曲线，确定4%Pe/min负荷率下机组的负荷响应纯迟延时间和机组的实际负荷响应速度，如机组的负荷响应纯迟延时间超过调度部门要求值，或机组的实际负荷响应速度小于3%Pe/min，或厂级AGC调节量误差大于1%，则需调整相关参数及分析问题原因，待机组负荷响应速度提高后，重复步骤1)—10)。

3.2.9机组实际负荷反向延时时间的测定

1） 运行人员稳定厂级负荷在（60—90）%Pe范围内的某个负荷值 10－20分钟。

2） 运行人员设定机组的负荷变化率为4%Pe/min。

3） 通知调度部门降低厂级AGC目标负荷10%Pe。

4） 等待2.5分钟，通知调度部门增加厂级AGC目标负荷10%Pe。

5） 等待2.5分钟，通知调度部门降低厂级AGC目标负荷10%Pe。

6） 等待2.5分钟，通知调度部门增加厂级AGC目标负荷10%Pe。

7） 待机组负荷稳定后，热通过记录曲线确定机组负荷实际反向延时时间。

3厂级AGC控制效果评估

本文以某燃机电厂厂级AGC测试为例，在厂级AGC方式下进行了速率为40MW/min（5% Pe /min），目标由540—620—700—660—540MW的厂级AGC负荷联调试验，机组实际负荷最大响应延时时间15秒，平均13.75秒，小于规程要求30秒，平均负荷率33.6MW/min（4.2Pe%/min），大于规程要求3% Pe/min。

厂级AGC联调完成，机组负荷在540MW且负荷稳定后，紧接着进行了机组负荷实际反向延时时间的测试，负荷目标变化为540MW—620MW—540MW—620MW—540MW，机组最大反向延时时间为24秒，平均反向延时时间为21秒，满足中调要求的最大反向延时60秒的要求。

4总结

本文对火力发电厂厂级AGC功能测试方法及应用进行了探讨。通过合理的测试方法和应用，可以y全面验证厂级AGC控制系统的性能，提高火力发电厂的自动化水平，保证电力系统的安全、稳定和经济运行。未来，随着电力行业的发展，还需要进一步加强火力发电厂厂级AGC功能的研究和应用，在节能方面提出更高的要求，提高我国电力工业的竞争力和可持续发展能力。

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