火电厂AGC系统试验与分析.docx

摘要：简要介绍了目前火电厂AGC系统试验的现状，指出了系统级测试的不足。在分析火电厂AGC系统控制原理的基础上，结合相关标准和国家管理规定的要求，提出了火电厂AGC系统现场验收测试的重点，设计了有针对性的测试项目和方法。以火电厂AGC系统现场验收中发现的典型问题为例，进一步规范了火电厂AGC系统检测工作。关键词：火电厂；AGC系统；现场验收O引言为了落实低碳环保和节能减排政策，我国对电网节能调度的要求不断提高，促使火电厂积极研究各种节能措施。在此背景下，AGC系统得到了快速发展和应用。目前，针对火电厂AGC系统的检验，只停留在机组和子站层面，重在验证机组侧DCS系统的功能和性能指标，缺少对AGC系统整体以及发电厂AGC系统与调度主站之间信息和命令交互功能测试的验证。系统级检验的缺失，给电网安全发电、并网和安全运行埋下了隐患，越来越引起了发电厂和电网公司的重视。国家能源局等机构也针对AGC系统提出了加强检验检测的要求，以便在电网并网前发现并排除安全隐患，提高电网运行的安全、稳定性。Ol火电厂AGC系统控制原理AN1.1AGC系统控制结构AGC系统采用的是双网冗余结构，结合综合煤耗优化和比例分配等控制策略，以电网安全稳定运行为前提，实现电厂的安全、经济运行，以实现电力系统节能减排为最终目标。本文以配置3个机组的火电厂为例，AGC系统接受到上级调度中心实时下发的负荷调节指令，同时在线采集3个机组的实时运行数据。在满足响应速度与响应准确性的前提下，AGC系统通过计算制定各机组间有功负荷的经济分配策略，并将优化分配的结果直接传送给3个机组的DCS系统，实现机组有功功率的自动增减。AGC系统控制流程如图1所示。图1AGC系统控制流程（以3个机组为例）1.3AGC系统控制模式AGC系统控制模式主要包括电厂控制模式和调度控制模式两种模式。电厂控制模式是指调度AGC系统处于退出状态，各机组DCS系统投入AGC系统，调节负荷指令由操作员通过操作站手动下发，然后通过负荷优化控制系统，计算分配给各个机组调节指令。调度控制模式是指调度AGC系统处于投入状态，各机组DCS系统投入AGC系统，调节负荷指令由调度下发，然后通过负荷优化控制系统，计算分配给各个机组调节指令。02火电厂AGC系统测试2.1 测试重点根据地区电网调度自动化系统(GB/T137302002)、火力发电厂厂级监控信息系统技术条件(D1./T9242005)、火力发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规定(D1./T5226-2005)等标准，以及国家电监会第22号令电网运行规则(试行)、电监市场(2006)42号令发电厂并网运行管理规定等文件要求，火电厂AGC系统现场验收需要重点验证以下内容：(1)指令收发的正确性。主要验证AGC系统与调度通信是否正常，并验证电厂与调度信号传递、指令传递的正确性。(2)火电厂AGC系统保护逻辑的正确性。主要检验电厂AGC系统在运行异常时，是否能够保持原令，是否能给出告警，是否正常退出并保持电厂出力不变，是否出现溜负荷等异常情况。(3)火电厂AGC系统调节速率和调节精度是否满足调度需求。主要验证AGC系统能否根据调度指令，采取正确的功率分配策略进行计算和控制，测试AGC系统对全厂有功功率的调节精度与调节性能是否满足要求，测试AGC系统工作是否正确、可靠，同时，测试AGC系统的调节速率。(4)火电厂AGC系统指令的跟随正确性。主要验证AGC系统的稳定运行性，测试系统正常运行过程中有无异常情况出现。针对火电厂AGC系统测试中需要重点验证的内容，本文也设计了针对性的测试项目，具体如下：2.2 .1上、下行信号收发试验2.2.1 调度点表，检验工程师在火电厂与调度进行通信点的数据传动，包括遥信(包括SoE事件)、遥测信号，调度值班员观察信号接收情况(遥测信号在调节上、下限范围内，至少上送两个信号)；2.2.2 值班员根据电厂实际情况，下发不同的遥调指令，检验工程师在火电厂观察并记录监控系统的接收情况(指令在调节上、下限范围内，至少下发两个指令)。2.2.3 AGC保护功能试验(1)依次模拟安稳切机动作、母线不平衡动作、全厂辅机故障、机组有功不可调等情况，在监控系统上查看告警及AGC系统反映情况；(2)依次模拟AGC指令越AGC系统调节上、下限及幅度等情况，在监控系统上查看告警及AGC系统反映情况；(3)依次模拟有功采集模块故障、遥信数据位坏数据、遥信和遥测冲突等情况，在监控系统上查看告警及AGC系统反映情况。2.2.4 阶跃响应试验(1)调度值班员根据电厂实际情况，在不同时间点下发不同的调节指令，从AGC系统调节下限逐渐提高到AGC系统调节上限，在监控系统上观察并记录每次变化的时间和调节后的负荷，以此计算AGC系统的调节精度和调节速率是否满足调度需求;(2)调度值班员根据电厂实际情况，在不同时间点下发不同的调节指令，从AGC系统调节上限逐渐下降到AGC系统调节下限，在监控系统上观察并记录每次变化的时间和调节后的负荷，以此计算AGC系统的调节精度和调节速率是否满足调度需求。2.2.5 24h运行曲线试验根据电厂实际情况，调度自动下发AGC指令。电厂接收并实际调节机组的出力，连续试运行24h,在监控系统上观察并记录电厂AGC系统实际负荷与调度下发负荷指令之间的偏差。03典型问题分析实验室配合开展了3个火电厂的AGC系统现场验收测试，填补了火电厂AGC系统整体以及火电厂AGC系统与调度主站之间信息和命令交互功能测试的缺失，验证了火电厂AGC系统的有效性。本文对AGC系统现场测试过程中发现的一些典型问题进行分析，具体如下：3.1 不同AGC系统主机显示数据不一致测试条件：给装置输入数据，在不同的AGC主机上查看装置数据。测试现象：火电厂内部，不同位置的AGC主机显示数据不一致。问题分析：厂家在调试过程中，只更新了某一AGC主机的程序和配置文件，未对其他主机进行实时更新，这就要求厂家在调试完成后，对所有服务器的程序和配置文件进行更新，使所有服务器上的数据及画面保持一致。安全隐患：不同的AGC主机上显示不同的遥信状态和遥测数据，导致电厂值班员误操作。3.2 调度侧数据与电厂侧数据不一致测试条件：调度控制模式下，将电厂与调度间通信的光纤拔出，模拟通信中断。测试现象：120S后，调度监控系统显示调节权由调度切换为电厂。但是，电厂监控系统始终显示调节权在调度，无切换过程。调度监控系统显示与电厂监控系统显示不一致。问题分析：调度侧配置参数与电厂侧配置参数不一致，检验工程师应和调度确认实测点的配置参数，确保电厂侧和调度侧配置参数一致。安全隐患：机组控制权归属混乱，导致电厂值班员和调度值班员均不下发调节指令，发电过程无负荷调节。3.3 机组就地功能失效测试条件：在电厂控制模式下，火电厂将1#机组1.CU切为现地模式（1#机组退出AGC系统）。此时，检验工程师在火电厂监控系统下发1#机组1.CU调节指令。测试现象：火电厂1#机组1.eIJ执行梯调下发调节指令（1#机组1.CU切为现地模式，不应执行调节指令）。问题分析：火电厂1#机组接线错误。安全隐患：1.CU就地控制的时候，若远方有合闸指令，机组会继续合闸，造成人员伤亡。3.4 监控系统显示保护动作信号错误测试条件：模拟#1、#2机组AGC系统产生低周波闭锁减信号。测试现象：AGC系统监控画面中“#1、#2机组AGC低周波闭锁减”信号光字牌文字描述为“#1、#2机组AGC高周波闭锁增”。问题分析：AGC系统厂家在做监控画面的时候，保护告警信号关联错误。安全隐患：电厂值班人员无法得知低周波告警，给AGC系统下发减负荷指令，因机组不执行，认为AGC系统失效。调度控制模式下，检测到电网周波小于周波设定值下限时，AGC系统不执行AGC减负荷指令；检测到电网周波大于周波设定值上限时，AGC控制系统不执行AGC增负荷指令。04结语火电厂通过开展AGC系统现场验收测试工作，从AGC系统整体及其与调度主站的交互等方面，对AGC系统功能和逻辑进行了验证，可以有效发现和消除安全隐患，弥补机组测试存在的不足。发电厂作为整个电力系统的能量源泉，在并网前，借助专业的检测机构，针对AGC系统开展专业的验收测试，是进一步规范AGC系统检验检测工作，确保系统安全稳定运行，保证发电安全、节约能源和消耗的有效途径。