基于H9000监控系统的水轮发电机AGC功能实施方案研究

张继康

（国网陕西省电力公司 安康水力发电公司，陕西 安康 725000）

基于H9000监控系统的水轮发电机AGC功能实施方案研究

张继康

（国网陕西省电力公司 安康水力发电公司，陕西 安康 725000）

文章以安康水电站为例，从AGC与调度通讯、系统结构、运行模式、有功分配方式以及运行所需参数等方面详细叙述了基于H9000监控系统的水轮发电机AGC功能实施方案。这对同类大中型水电站发电机AGC功能的运行与试验有一定参考价值。

H9000 监控系统；水轮发电机；AGC功能

安康水电站枢纽由折线型混凝土重力坝、坝后式厂房、升压变电站、泄洪建筑物和过船设施组成。最大坝高128 m，坝长541.5 m，坝顶高程338 m，控制流域面积35 700 km2，水库库容25.8亿m3，为不完全年调节水库。坝后式厂房内装有4台单机容量为200 MW的国产水轮发电机组，总装机容量800 MW，设计年发电量28.57亿k·Wh。

1 安康水电站AGC与调度通讯

规约采用网络通信规约―104规约，通讯程序运行在两台厂外通讯机AKCW1和AKCW2上，实现与陕西省调和西北网调通讯。功能一为上送调度电厂各种点信息，具体点表需要调度提供；功能二为调度下发AGC相关指令，包括遥调和遥控信息。调试准备：调试纵向加密装置，配置跟调度通信信息点。

2 安康水电站AGC系统结构

该程序运行于H9000 4.0监控系统上，适于大中小型各种类型电站。优化分配采用修正等容量分配原则，同时采用正确方法避开振动区和气蚀区运行。程序可接收省调等有功给定值，电站操作员也可手动设置全厂有功给定值。

操作人员可以手动选择机组加入全厂 AGC联控，程序通过闭锁条件判断机组是否联控可调，AGC只对联控可调的机组进行调节。程序将全厂有功给定值减去未加入联控机组实发有功值，剩余的值在联控可调机组间进行分配。程序同时考虑某台机组出现事故时，其负荷由其他联控可调机组进行分配。程序还考虑某些情况下AGC自动挂起，功能模式切换时保证负荷无扰动，双机切换时负荷无扰动和其他安全措施。

AGC运行在AKOPA和AKOPB上，双机互为热备，操作员可以手动进行主备切换；当主控机发生通讯故障时，备用机自动切为主控，监控系统退出AGC；当备用机发生通讯故障时，主控机不受影响。当两台机均出现通讯故障时，监控系统各机自动将AGC状态切为退出状态。只有主控机才能发令。

3 安康水电站AGC运行模式

3.1 电厂AGC功能

该功能可“投入”/“退出”，当功能为“投入”时，AGC运行，当功能“退出”时，AGC不运行。

3.2 电厂AGC开环/闭环功能

（1）开环模式。机组的设定值由AGC软件计算但不能自动分配到机组，分配结果作为机组分配优化值显示在监控系统AGC画面上。

（2）闭环模式。机组的设定值由AGC软件计算并直接分配到机组，如果需要开停机。

（3）加入/退出联控。机组可以选择投入“联控”，也可“单控”。当操作员将机组投入“联控”时，程序判断机组联控运行条件，如果满足，画面上显示“联控可调”，AGC可以对该机组进行调节。如果机组处于“单控”或机组联控可调条件不满足，画面上显示“非联控可调”。

（4）AGC状态（执行/挂起）。为了AGC的安全起见，特设置了一些闭锁条件，当闭锁条件满足时，AGC执行相应的功能，否则将挂起（这时AGC维持现有状态），直到条件满足。

3.3 AGC调度模式

调度/厂控模式：当电厂AGC控制权设置为“省调”时，电厂接受省调下发的给定值；当电厂AGC控制权设置为“厂控”及当电厂AGC运行在有功给定方式时，电厂操作员可以设置全厂有功给定值；当电厂AGC运行在负荷曲线方式时，有功给定值为当前时间对应时段负荷曲线给定值。

3.4 电厂AGC调节方式

电厂AGC包括以下调节方式，运行操作员通过软开关进行每种方式的切换。

（1）有功功率给定方式。在这种方式下，电厂AGC将根据给定的电厂总有功，调节各机组的有功。当电厂AGC控制权设置为“省调”时，电厂接受省调下发的给定值；当控制权设置为“厂控”时，由电厂运行人员给定总有功。

（2）负荷曲线方式。根据日负荷曲线调节各电厂的有功，分今日负荷曲线和明日负荷曲线两种。在这种方式下，电厂AGC根据今日负荷曲线的当前时段值调节每个机组的有功，控制权应为“厂控”。每隔5分钟有一个功给定值，一天共288点。每天零点整，程序自动将明日负荷曲线值拷贝给今日负荷曲线对应时段。

4 安康水电站AGC有功分配方式

4.1 有功分配原则（按照程序优先级排列）

（1）机组不能运行在振动区；（2）不能频繁跨越振动区；（3）当给定总有功大于实发总有功时，机组尽可能不减负荷；当给定总有功小于实发总有功时，机组尽可能不增负荷；（4）机组不能频繁调节（小负荷变化由一或两台机调节）；（5）优化效率。

4.2 跨越振动区

满足下述情况机组跨越振动区公式：不跨越振动区功率偏差值－跨越振动区功率偏差值>设定的跨越振动区区值。

[1]伍永刚，王定一.水电站AGC中负荷调节策略的研究[J].华中科技大学学报（自然科学版），2000（2）：56-57 .

[2]黄家志，谢秋华.三峡左岸电站AGC/AVC功能设计与运行经验[J].水电自动化与大坝监测，2006（5）：8-12 .

[3]蒋建文，江红军，牟奎.紫坪铺水电站AGC的设计与实现[J].水力发电，2007（2）：73-74.

[4]吴正义，门春华.清江梯级水电站AGC的研究及其工程实现[J].水电厂自动化，2002（3）：70-75.

[5]张建生，刘定友.小浪底水电厂AGC/AVC应用分析[J].水电自动化与大坝监测，2003（2）：10-13.

Research on implementation scheme of AGC function of hydro generator based on H9000 monitoring system

Zhang Jikang
（Health Hydropower Company of State Grid Shaanxi Electric Power Company, Ankang 725000, China）

Taking Ankang Hydropower Station for an example, this paper described the implementation scheme of Hydro generator AGC function based on H9000 monitoring system respects of from AGC and dispatching communication, system structure, operation mode, active power distribution mode and operation parameters, etc. It has certain reference value for the operation and test of the AGC function of large and medium sized hydropower stations in the same type.

H9000 monitoring system; hydro generator; AGC function

张继康（1984— ），男，陕西安康，工程师；研究方向：电力系统自动化设备运维检修和技术改造。