導航：安全管理網>> 安全論文>> 電力安全論文>>正文

基于廠網協聯的大型水電站自動發電控制策略分析與制定

文檔作者：陸建宏文檔來源：雅礱江流域水電開發有限公		點擊數：	更新時間： 2025年11月03日
下載地址：點擊這里	文件大小： 2.39 MB 共5頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共5頁]

本文件共5頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.39 MB 共5頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：基于改進魚骨法和加權有向圖法的電氣設備…

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

第40卷第8期水電站機電技術
2017年8月Mechanical&amp;amp;Electrical Technique of Hydmpower Station
V01．40 No．8
Aug·2017 41
基于廠網協聯的大型水電站自動發電控制策略分析與制定
陸建宏
(雅礱江流域水電開發有限公司，四川成都610051)
摘要：大型水電機組具有調節速度快，調節性能好等優點，保障了電網電能質量。本文首先介紹了本大型水電站監
控系統改造后AGC運行實際情況，并根據電網發生的一起水電站AGC運行策略、安全閉鎖策略不合理、不完善引
起的事件為經驗，以電網調度下達的《AGc電廠安全控制策略核查要點》為技術要求，重點排查AGC安全策略是否
完善，是否會對電網和電廠安全穩定運行造成影響，并結合電網要求和各大型水電站AGC運行實際情況提出了防
范和管理措施。
關鍵宇：水電站；AGC；運行；安全閉鎖；策略
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：B 文章編號：1672—5387(2017)08—0041—05
DOI：10．13599，j．cnki．11-5130．2017．08．013
1引言
電網頻率是衡量電能質量的重要參數之一【l】。頻
率調節的任務就是當系統有功功率不平衡而使頻率
偏離額定值時，調節發電機出力以達到新的平衡。自
動發電控制(AGC)就是頻率的二次調整方式[2-3]。大
型水電站以及大型水電機組不斷投運，大型水電機
組所具有的調節速度快，調節性能好等優點，配合自
動發電控制(以下簡稱“AGC”)技術的應用，對提高
電網電能質量發揮了重要作用。
2本站AGC運行情況
2．1 AGC概述
本水電站AGC系統的硬件設備由兩臺冗余的
控制器(AGVC 1、AGVC2)及AGVC切換裝置組成，經
安德里茨的人員編程實現。AGVCl、AGVC2分別位
于監控后臺機房監控系統1號服務器柜、2號服務
器柜內，AGVC切換裝置在1號服務器柜，電源位于
盤柜后面。切換裝置方式把手正常在“AUTO”位置，
當主用發生異常時，會自動切換至備用。
2．2 AGC工作原理
本水電站AGC正常時投入調度側控制，各機組
有功控制在“可投”狀態，調度側AGC下發本水電站
總有功設定值，本水電站側調度網關機
(PPDClWPDC2)接收后，通過監控主網絡下發給
AGC主機(AGClkAGC2)，AGC經過計算后將負荷分
配至各機組LCU，機組LCU下發給調速器執行，同
時AGC將本站總負荷上送給調度AGC系統。
2．3運行分析
通過調取AGC全廠總有功實測值、AGC全廠
總有功目標值、省調(主調)AGC有功設定值、有功
缺額等數據，分析數據變化規律，尋找缺陷相關原
因，提前采取防范措施，有效避免故障的發生，減少
因AGC故障對電力生產帶來的各方面影響㈣。鑒于
AGC數據過于龐大，本次分析數據隨機抽取一周的
數據，每5 min取一根數據。結果分析如下：
(1)有功功率缺額報警，指如果總有功設定值不
能完全分配到機組則給出該報警。由圖1可以看
出，AGC系統有功功率在枷MW～40 MW之間，
為正常值范圍內。但由于機組在振動區邊緣運行，有
功功率無法分配，不影響機組正常運行。
||| l }
18 ㈣”| l¨I 目懂I lI I l ? 1
圖1有功功率缺額統計
收稿日期：2017-05-30
作者簡介：陸建宏(1973一)，男，高級工程師，從事水電站安全生產
管理工作。
萬方數據
42 水電站機電技術第40卷
(2)AGC有功設定值越限報警，有功設定值超
過有功最大變幅(電廠側200 MW，省調側240 MW)
或超過機組總有功最大限制(操作員設定)，或低于
電廠最小功率限制，設定值與實測值差值小于15
MW，給出該報警。
(3)有功分配值錯誤，指機組有功設定值，營,／Ju與
AGC目標值差值大于220 MW時，給出該報警。由
圖2可以看出，區間內最大差值127．67 MW，因此無
有功分配值錯誤報警，有功分配正常。
1‘n
圖2 AGC總有功目標值與全廠總有功實際值偏差
(4)AGC有功設定值與輸出值校驗故障，指
AGC投人情況下，當AGC有功設定值與投入可控
機組有功輸出值差值大于220 MW時，給出該報警
并退出電站AGC。
(5)AGC設定值跟蹤故障，指當總有功設定值
和總有功實發值偏差大于80 MW且持續2 min時
操作員報總有功不跟隨設定值報警信號，同時退出
電站AGC。
(6)AGC有功設定值不可分配報警，指AGC有
功設定值在等值振區時，給出該報警。
3 AGC安全策略不完善引起的事故
然而由于AGC安全策略不合理，安全閉鎖邏輯
不完善以及人員誤操作等問題[61，造成的電網負荷大
幅波動仍時有發生。如某水電廠AGC發出錯誤控制
指令，導致全廠有功出力從2 072 MW大幅降至
259 MW，高壓線路側有功從2 537 MW迅速升至
3 889MW，系統頻率降至49．941 Hz。經分析，認定此
次異常主要由AGC軟件控制策略缺陷造成。如：實
時庫過渡狀態數據異常、數據訪問接口未處理錯誤
返回值、控制功能啟用時直接使用歷史設定值、控制
值未與當前出力校驗等。
4 AGC策略制定
4．1 AGC運行策略分析
AGC正常運行有投入“調度側”、“備調側”和“電
站側”3種調節權限，因此，應考慮以下運行策略：
(1)各控制模式下設置獨立的運行方式
AGC調節權限分為電廠設值權、調度設值權、
調度備調設置權。當某一調節權限投入時，AGC系
統將執行對應的設定值。在設置好權限后，根據
AGC控制方式設置AGC開環模式(即：AGC程序僅
給出參加AGC機組有功分配指導，但不作為機組設
定值，此時機組有功設定值由運行人員給定)和AGC
半閉環模式(即：AGC程序給出參加AGC機組有功
設定值，通過機組LCU作用至機組執行。此時機組
有功設定值跟蹤AGC設定值)，兩種模式只能投入
一種，投人后自動閉鎖另一模式。AGC控制方式又
設置了全廠總有功定值方式(即全廠總有功固定值
不變，然后根據程序計算后下發至并網機組執行)和
AGC調度曲線控制方式(由西南分中心下發96個
負荷計劃值構成負荷日調節曲線，每15 rain調節一
次，AGC系統根據日調節負荷曲線對機組進行負荷
調整)。在并網機組投入AGC至廠站側控制時，可根
據實際運行情況選擇投人全廠總有功定值方式或者
AGC調度曲線控制方式；在AGC投入調度側或者
備調側時，只能投入全廠總有功定值方式，執行上級
調度下達的總有功指令。AGC運行方式見表1。
表1 AGC運行方式表
AGC調節權限AGC控制模式AGC控制方式總出力執行情況
(2)設置全廠AGC成組控制投入條件
AGC投入和機組自動開停機一樣，必須設置相
應的投入條件，才能保證并網機組投入AGC控制后
安全穩定運行，同時保證不影響電網的安全。因此，
本水電站AGC成組控制投入設置了以下8個條件：
①AGC控制單元與機組LCU通訊正常；②機組有功
測量正常；③機組無事故；@AGCl或AGC2正常；
⑤與兩套調度網關機(PPDCl，2)通信正常(投省調
設值權時)；⑥與調度通訊正常(投調度設值權時)；
⑦與9號LCU通訊正常；⑧至少有1臺機組投入
AGC閉環。
(3)機組AGC優先級與安控裝置切機順序一致
一般情況下，在水輪發電機組效率不同時，通過
萬方數據
第8期陸建宏：基于廠網協聯的大型水電站自動發電控制策略分析與制定43
設置并網機組在AGC中的優先級，讓效率高的機組
優先發電，從而提高水能利用效率。另外，在一些特
定情況下，由于電網原因導致機組頻繁跨越振動區
時，設置機組優先級，還可以選擇不同的機組進行跨
越振動區，避免同一臺機組的頻繁跨越。由于本站安
控系統按照電網要求進行升級改造后，安控裝置切
機順序由原來的優先級一致變成了根據機組優先級
進行切機(表2)，為保證機組切機正常，同時避免因
機組負荷造成過切，并網機組AGC優先級設置與安
控裝置機組切機順序保持一致。
表2安控裝置改造前后優先級與AGC優先級設置表
機組名稱改蓑麓控改蓑豁c改蓑凳筍雩豁c
1號機組1 1 1 3
2號機組6 6 1 1
3號機組3 3 1 5
4號機組2 2 1 2
5號機組5 5 1 6
6號機組4 4 1 4
(4)設置單機循環負荷步長
水電廠一般作為電網的調頻廠，負荷調節頻繁。
當負荷調整變化量不大時，如果AGC對全廠機組進
行重新分配，可能導致機組所分配的負荷變化量在
機組調速器的調節死區，而無法執行。通過設置單機
循環負荷步長，可避免此類情況，即在AGC程序設
定循環負荷步長，如30 MW，通過機組優先級設置，
按階梯進行負荷調整。當調整負荷時，每次循環由優
先級最高或最低的機組優先調整負荷，步長最大為
30 MW，小于30 MW則由該臺機組承擔，超過部分
由次優先級的機組進行承擔。依次類推，如所有機組
投入AGC控制的機組均進行了一次分配，則開始下
次循環。
4．2 AGC安全閉鎖邏輯
為保證電站AGC可靠運行和電廠設備安全運
轉1"0，正常情況下，AGC能夠根據調度下發的有功目
標值或者電廠設定值進行發電。但由于電站AGC控
制策略、機組運轉特性、運行操作等問題，可能會致
全廠出力在很短時間內出現大幅波動，對電廠和電
網的安全運行造成很大影響和沖擊。因此，必須對
AGC安全閉鎖策略進行完善。根據電網調度要求和
《四川電網AGC電廠安全控制策略核查要點》，本
站AGC安全閉鎖邏輯設置如下：
(1)調度要求廠站AGC策略
1)為避免發電廠／機組AGC在控制權切換時
發電廠／機組有功出力波動，當控制權切換后，應采
用當前全廠／機組有功實際出力覆蓋命令給定值。
2)不同通訊規約(IECl04、IECl01)之間的切換
不應對發電廠／機組AGC系統造成干擾。
3)發電廠／機組AGC應對全廠／機組負荷給
定值進行合理性(包括不在可調范圍內、超差等)判
斷，對不合理的給定值不得采用和保留。
4)連續多次收到不合理的全廠／機組負荷給定
值時，應執行相應的安全閉鎖邏輯。
5)發電廠／機組AGC在進行超差判斷和負荷
分配時應采用全廠／機組負荷給定值與全廠／機
組有功實際出力比較的方式進行計算。
6)監控系統數據庫狀態異常時，AGC程序應執
行相應的安全閉鎖邏輯。
7)發電廠／機組AGC應讀取當前的全廠／機
組負荷給定值來執行分配計算，不應采用歷史數據
參與計算。
(2)有功下發，設定值變幅與上下限限制
設置有功下發／設定值最大變幅(如200 Mw)
限制，在有功設定值變幅超過設定值時，AGC拒絕
執行，仍按原設定值發電，并給出報警，提醒電廠運
行人員，由運行人員根據情況進行處理?？杀苊庥捎?
接收到的調度AGC主站下發的錯誤設定值或者由
于人員錯誤輸入的設定值等造成的出力大幅波動情
況。有功的最大變幅應根據當地系統情況，由調度部
門確認。設置上下限限制，可避免設定值超出當前
AGC控制的所有機組最大、最小出力，導致的負荷
無法調整到位情況。
(3)機組有功調節監視
當有AGC與機組LPU通訊中斷、或者機組
LPU故障等情況將導致機組無法按AGC設定值進
行發電。因此需對機組有功調節進行監視[81。
1)應確保機組LPU正確接收AGC下發值，當
AGC向機組LPU下發設定值后，機組LPU把接收
到的值返回到監控系統或者AGC，并判斷兩者是否
一致。如不一致，或者長時間未返回，則退出全廠機
組AGC控制，并報警。
2)當機組LPU接到設定值時，如果機組在40 s
內沒有調節或者一定的時間范圍內(如3 min)，機組
實發值與最終設定值之間的偏差大于最大有功調節
設定偏差，則發出有功調節失敗報警。
3)當投入AGC控制的機組有功測量值故障，無
萬方數據
水電站機電技術第40卷
法檢測到機組有功出力時，則退出全廠機組AGC控
制，負荷保持不變。
4)因避免機組頻繁跨越振動區，而造成的新設
定值與原設定值之間的有功差額，應能及時報警，提
醒運行人員。
(4)GIS保護動作退出全廠AGC控制
安全穩定控制裝置或線路保護動作跳閘時，自
動退出全廠機組AGC控制，轉為獨立手動控制，保
持負荷不變。為了防止安全穩定控制裝置及線路保
護等在檢修和試驗時誤將AGC退出，監控系統上可
設置相對應的“閉鎖安穩裝置／線路保護動作退
AGC功能”按鈕，當裝置檢修或試驗時應投入其閉
鎖按鈕。
(5)AGC系統增加全廠總有功和線路總有功差
值保護
當機組總有功與線路總有功差值絕對值大于電
廠設定的門檻值時，電廠AGC功能退出運行。對監
控中AGC程序修改(圖3)。
嬲戰09Lcu￡嗨colLP202，P．娜^了基。≯
i三麗三蘸。看葫1i草”““?i
}E融ooscv ENG-cOg-P201 P ：}
黻些塑豎!：§!叢型：絲!!：墜!!!!§．。二二■
i二普一線有功功率_o。。}：： 。
。；|!i i j飄
斕黼鬻鬻黼黼 。—～． 一1?J”強??，戮．“j目
k翻洄蕊娜瞄瑚躲塞舞鞫幫嚼朋￡礙嘛囂￡鞠c1 IRl船l機蛔搓路總青功蠢^6c誑錟拯入蘑
【習3 AGC程序修改
其中信號“ETN．JC．AGC～P P—LU—DIFF”(機組線運行人員必須把好運行操作關，工作中應配合采取
路總有功差值越限報警)用于退全廠AGC，且送上相應的管理措施：
位機報警?！癊TN．JC．AGC．CTL．P_BRAKE．MODE”(機(1)運行人員需了解AGC邏輯體系和策略，對
組線路總有功差值保護退AGC閉鎖投入)表示閉鎖相應報警和故障，應能做出正確的處理。
總有功和線路總有功差值保護退全廠AGC功能，用(2)在AGC投入前，運行人員必須根據定值表
于線路上變送器維護等情況時，運行人員通過投入核對AGC參數。
該按鈕，確保AGC系統能正常投運，線路總有功和(3)在投入，退出AGC控制時，運行人員必須
機組總有功差值絕對值取80 MW。在監控AGC畫檢查設定值與實發值是否一致，確保不發生負荷的
面上增加一個按鈕，具備“機組線路總有功差值保護大幅變化。
退AGC閉鎖投入命令”“機組線路總有功差值保護(4)對可能影響AGC正常運行的工作，應提前
退AGC閉鎖退出命令”功能。在退全廠AGC條件中做好安全防范措施，必要時退出AGC，手動控制。
增加“機組線路總有功差值保護退AGC”。與結諄
4．3管理措施
AGC除需要全面考慮各種可能出現的運行情
況，并設計相應的安全閉鎖M條件外，在實際運行中
AGC在為運行工作提供便利的同時，必須確保
(下轉第47頁)
萬方數據
第8期張心娜：小浪底工程視頻監控系統優化研究淺析47
(1)根據環境選擇不同類型的攝像機：
1)照向室內等光線較暗區域的攝像機，采用室
外寬動態全方位一體化攝像機；
2)光線較暗的位置采用低照度彩轉黑鏡頭分離
式槍式攝像機和低照度全方位一體化攝像機；
3)背光位置采用低照度紅外一體化槍式攝像
機；
4)104廊道、120廊道采用低照度彩轉黑鏡頭分
離式槍式攝像機；
5)中控室、參觀大廳、安裝間、發電機層以及廠
房各出人口等采用全方位一體化攝像機；
6)在相對靜止的位置選用有移動偵測功能的攝
像頭。
(2)巡回監視的場所使用云臺。云臺的選用注意
以下幾點：
1)云臺負荷能力大于實際負荷的1．2倍；
2)云臺轉動停止時具有較好的自鎖性能，剎車
時回程角應小于10；
3)室內云臺在最大負荷時，噪聲應小于50 dB。
(3)攝像機安裝防護罩，防護罩有嚴格的密封結
構，還要有雨刷、噴淋裝置等，同時具有升溫和降溫
功能，以有效保護攝像機正常工作。
(4)采用光纖和光端機實現圖像信號和控制信
號的傳輸，傳輸部分的衰減、引入噪聲、幅頻特性、相
頻特性等性能良好，保證原始圖像信號不產生明顯
的噪聲、失真。
(5)顯示錄像設備包括視頻顯示器、數字硬盤錄
像機和大屏幕。數字硬盤錄像機與計算機和網絡連
接通信，同時記錄視頻信號和音頻信號，操作端可以
作為輔助顯示，以多媒體軟件進行控制，經過授權，
局域網任何一臺計算機或手機具備查看前端監控畫
面功能。
6小浪底工程視頻監控系統軟件系統實現功能
(1)采用視頻處理軟件系統，將采集的圖像數據
進行編碼和壓縮成為數字視頻數據，再傳送到圖像
數據監控服務器，系統軟件通過對從現場發送來的
圖片、數據分析比對實現異常現象預警或狀態報警，
運行工作人員一旦得到系統預警信息，作出相應的
應急處理。
(2)利用互聯網技術實現視頻共享，根據用戶不
同需要和權限訪問視頻系統，通過手機和PC機進
行實時清晰的視頻監控、錄像回放以及下載播放，有
效實現設備遠程監控。
(3)當發生異常狀態后，經過智能軟件判斷，發
出報警信號，并通過手機軟件發送到相關人員。
7結束語
實踐證明，對現有視頻監控系統進行優化研究
和升級改造，既滿足生產需要，又可以降低生產成
本、提高工作效率，確保了小浪底工程的安全穩定運
行。
(上接第44頁)
其安全可靠運行，尤其對運行人員而言。隨著電網
《兩個細則》的實施，加大了對電能質量的考核，其中
AGC更是考核內容的重點。廠站AGC系統不但是
電網系統二次調頻功能及系統電壓控制的基礎，也
是流域梯級電站實現EDC運行的基礎[gAOl，確保
AGC的安全可靠運行，不僅關系著電網、電廠的安
全穩定運行，更關系著電廠的經濟效益。
參考文獻：
【1】周京陽，于爾鏘．能量管理系統(EMS)第五講自動發電控制
Ⅱ】．電力系統自動化，1997(5)：75—78．
[2】王剛，竇海妮，成建軍．電網AGC運行對機組影響分析D】．
人民長江，2014，45(15)：105—108．
[3】陳鵬，逯俊杰．二灘電站AGC／AVC系統安全控制策略探討
Ⅱ]'人民長江，2014，45(1)：87—90．
【4】胡志平，馮鋼聲．白蓮河抽水蓄能電站AVC控制策略淺析
Ⅱ】．水力發電，2012，38U)：64—66．
【5】楊平，董國威．互聯電網AGC控制研究進展D】．華東電力，
201 1，38(7)：1489—1492．
【6]孫毅，秦毓毅．節能發電調度下AGC機組的優化調配研究
Ⅱ】．華北電力大學學報，2010，37(3)：21—26．
【7】李輝，丁倫軍，崔敏，等．溪洛渡水電站AGC的功能實現解
析U]．水力發電，2013，39(8)：87—89．
【8】孟碧波，萬詩新．水電廠計算機監控系統AGC安全問題對
策Ⅱ]電網技術，2004，28(14)：49—52．
[9】成超，王鵬程，王貴，等．小浪底水電站自動發電控制應用與
管理Ⅱ】．水力發電，2011，37(12)：58-60．
【10】馮迅，彭放，湯琦，等．瀑布溝水電站特大型機組AGC安全
技術Ⅱ】．水科學與工程技術，2012，(6)：57—59．

網友評論 more

電力安全論文最新內容

11-03