隨著我國電力工業(yè)的迅猛發(fā)展,用戶對供電品質(zhì)要求越來越高,電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻更加頻繁,這就要求更多的機組不僅能夠投入高質(zhì)量的CCS,而且必須投入可靠的自動發(fā)電控制(AGC),以適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)峰的需要。目前國內(nèi)真正投入AGC的機組較少,投好AGC的機組更少。陽光發(fā)電公司300MW燃煤機組于2001年4月17日經(jīng)過驗收,各項指標達到或超過規(guī)定要求,AGC高質(zhì)量地投入運行。因此,結(jié)合陽光公司的成功經(jīng)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(zhì)的策略,對指導實際試驗以及提高大型電網(wǎng)火電機組AGC投運的品質(zhì)有著重要的意義。 1AGC控制功能概述1.1功能原理自動發(fā)電控制是保證電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟運行必須的手段,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行有極其重要的意義,其功能原理是:根據(jù)測量出的系統(tǒng)頻率或聯(lián)絡(luò)線交換功率的實際值同計劃值之差來計算出系統(tǒng)所需的調(diào)節(jié)量,即區(qū)域誤差或區(qū)域需求,并將其按經(jīng)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(diào)節(jié)情況再反饋到AGC主站。主站根據(jù)反饋機組的發(fā)電調(diào)整情況和系統(tǒng)實際運行情況進行比較計算,計算出當前所需的調(diào)節(jié)量,再進行分配,從而形成AGC閉環(huán)控制系統(tǒng);痣姀SAGC閉環(huán)控制原理如所示。 中,凡表示AGC指令,況表示機組實發(fā)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(chǔ),所以在AGC投運前,首先應(yīng)對機組各基礎(chǔ)自動和CCS進主站控制輸出調(diào)度中心AGC屮由機組通道~~爐協(xié)調(diào)AGC閉環(huán)控制原理圖行優(yōu)化調(diào)整,保證其良好投入。同時,應(yīng)根據(jù)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(xié)調(diào)配合性,注重機組的穩(wěn)定性,即保證各主要參數(shù)的動、靜態(tài)偏差;而AGC的特點是講究機組對電網(wǎng)的適應(yīng)性,注重的是機組負荷響應(yīng)的快速性和準確性,即重點保證負荷響應(yīng)速率和遲延時間),對CCS進行改進,以保證適應(yīng)AGC的各項指標要求。 1.2AGC控制主要技術(shù)指標要求(見表1)表1 AGC主要技術(shù)指標要求及陽光4號機組AGC試驗結(jié)果國內(nèi)指標省內(nèi)指標陽光4號機組AGC己投運指標AGC遲延時間可調(diào)負荷范圍負荷調(diào)節(jié)速率2AGC投運及改進在陽光4號機組正式進行AGC聯(lián)調(diào)試驗前,對協(xié)調(diào)控制和相關(guān)基礎(chǔ)自動進行了改進和優(yōu)化調(diào)整,解決了制約原協(xié)調(diào)控制穩(wěn)定運行的一些重要影響因素,提高了機組協(xié)調(diào)控制的動態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)。在CCS控制品質(zhì)得到提高的基礎(chǔ)上,結(jié)合AGC投運的特點,對CCS做了進一步改進:加強動態(tài)微分前饋,快速調(diào)整鍋爐負荷,以提高機組負荷響應(yīng)速率,減小負荷和主汽壓力的動態(tài)偏差;充分利用鍋爐的蓄熱,進一步調(diào)整機側(cè)微分環(huán)節(jié),加大汽機調(diào)門的動態(tài)過開,減小機組負荷遲延時間。機爐相互協(xié)調(diào)配合共同保證機組對電網(wǎng)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(guī)的AGC設(shè)計由于電話調(diào)度和設(shè)備等原因,往往不設(shè)計跟蹤功能,AGC投退只能靠調(diào)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(wǎng)的穩(wěn)定,因此在調(diào)通中心微機主站必須設(shè)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(shè)計沒有統(tǒng)一的標準,功能設(shè)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(shè)計基礎(chǔ)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(tǒng)自動將AGC切至CCS方式;當AGC命令出現(xiàn)量程范圍之內(nèi)的誤碼時,機組負荷指令應(yīng)保持3min等待正確的AGC命令,否則3min后系統(tǒng)將自動切至CCS方式。 2.3反饋機組狀況信息,提高協(xié)調(diào)能力原設(shè)計方案中只設(shè)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(diào)范圍及設(shè)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(chǔ)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(tǒng),設(shè)計有4臺磨煤機,16臺給粉機。按設(shè)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(zhì)的變化,實際每臺給粉機最大出力不足20MW,且根據(jù)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(diào)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(xiàn)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(tài)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(chǎn)生較大的影響,從而影響AGC的投運品質(zhì)。因此,建議改進給粉機啟停邏輯,實現(xiàn)自啟停,減小對負荷的沖擊,進一步提高AGC投運品質(zhì)。 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(shè)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(diào)發(fā)指令,運行人員手動投入;二是AGC中調(diào)請求,機組允許的情況下,自動或由運行人員手動投入。 原設(shè)計采用第二種方案,但由于該方案要求中調(diào)發(fā)出請求信號,在機組條件滿足的情況下,運行人員應(yīng)在30min內(nèi)投入AGC控制,否則AGC請求無效,即這種控制方調(diào)無法了解機組狀況,只是盲目地發(fā)出投運命令,也不管投運結(jié)果,因而實用性不強。 根據(jù)省內(nèi)電網(wǎng)的現(xiàn)狀,為使控制更加透明及電網(wǎng)、機組的安全穩(wěn)定運行,經(jīng)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?yōu)榧t色)的情況下,運行人員根據(jù)機組的實際運行情況向中調(diào)發(fā)出投入AGC的申請。中調(diào)通知允許投入后,運行人員手動投入AGC,并向中調(diào)發(fā)出AGC已投入反饋信號(畫面的AGCMODE變?yōu)榧t色)。中調(diào)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(shè)定值進行升降負荷,此時運行集控光字排上會發(fā)出聲光報警顯示,提醒運行人員應(yīng)根據(jù)AGC設(shè)定目標負荷和實際給粉機轉(zhuǎn)速,決定啟、停給粉機的臺數(shù)。 下列任一種情況發(fā)生時都將自動切除AGC控制方式:機組退出協(xié)調(diào)控制方式;4需要研究的課題與方向目前調(diào)度已由經(jīng)驗型調(diào)度向經(jīng)濟分析型調(diào)度過渡,AGC作為EMS系統(tǒng)中的一個基本功能在發(fā)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(shù)等方面的原因,AGC還是一個起步階段。根據(jù)200MW及以上并網(wǎng)機組必須全部投入AGC的要求,重點需要是抓好電廠協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的投入率和調(diào)節(jié)品質(zhì),提高投入AGC機組的數(shù)量和AGC控制的應(yīng)用水平,使電網(wǎng)的控制更加安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟。通過陽光發(fā)電公司4號機組AGC的投入的調(diào)試過程與經(jīng)驗,認為應(yīng)開展以下兩方面的研究工作。 通過進一步的現(xiàn)場工程實驗,實現(xiàn)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(fā)揮更大的作用。 由于目前只有一臺機組投入AGC自動發(fā)電控制,而多臺機組AGC的控制方式下的負荷分配以及實現(xiàn)經(jīng)濟運行等都是今后需要認真研究的課題。 5結(jié)束語以陽光發(fā)電有限責任公司4號300MW燃煤機組為對象,分析了自動發(fā)電控制系統(tǒng)的功能特點及控制思路,指出了影響AGC投運品質(zhì)的若干問題,提出改善AGC技術(shù)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(fā)電公司4號機組AGC的投入的經(jīng)驗可供同類機組借鑒。 。ㄘ熑尉庉嫞和趿⑿拢