浅谈水电厂AGC调节速度不达标原因诊断

2019-12-19彭玥菀

商品与质量 2019年12期

彭玥菀

国网湖南省电力有限公司水电分公司湖南长沙 410000

1 背景介绍

华中网两项细则规定，水电厂AGC调节考核指标达标值为：AGC调节速度≥0.8（PN/min），AGC调节精度≤0.03%。对不达标指令考核电厂电量5万千瓦时/日，对达标指令按调节过程贡献量计算补偿金额。国网湖南水电公司4套AGC的平均AGC调节速度分别为0.7、0.6、0.6、0.1（PN/min）。根据湖南能监办并网电厂考核补偿公告，公司2018年在两项细则考核中净亏损891万元。公司必须尽快改善机组AGC调节速度，避免重大经济损失，并争取更多补偿效益。

2 业务分析

2.1 AGC调节过程

AGC全称为自动发电控制,发电厂AGC软件根据调度中心AGC软件计算令自动调节发电机组出力,使电网频率和联络线净交换功率维持在计划值。一次AGC调节的过程如下：（1）省调下达全厂有功给定值，由104主站发令；（2）电厂104子站接收省调AGC令，AGC程序按照策略将全厂总负荷分配至各成组可调机组；（3）机组有功实发值与有功目标值偏差大于死区时，执行有功目标值，调速器受令调节导叶，直至有功实发值进入调节死区内；（4）机组有功值、全厂有功值反馈至省调，形成考核记录[1]。

2.2 调节速度的影响因素

水电公司AGC调节时间过长，根据机组调功动作环节，分析其可能原因为：（1）通讯时延长，且省调采集时间间隔为5秒；（2）AGC程序分配时间长；（3）调功令执行不成功；（4）机组出力调节慢。

3 分析方法

采用软件自动生成为主，人工核对为辅的分析方法。

3.1 生产系统数据采集和处理

为分析AGC动作全过程，必须采集发电厂生产数据。数据由监控系统经正向隔离装置传至Ⅲ区数据库服务器，由大数据平台每日定时抽取。为此定义了13张源表，40个指标，17个维度。源表包括厂站名称表、LCU名称表、秒级模拟量数据表、事件与命令定义表、数据类型表等。

对于全厂信息，主要收集的秒级模拟量数据有：全厂总有功、省调有功给定值、AGC有功可调上/下限、联合振动区上/下限。对每台发电机组，采集有功给定值、有功实发值、机组有功可调上/下限值、机组振动区限值、导叶开度。

收集数据后，使用python等编程语言，区分每一次AGC调节过程，对其通讯时延、调节时间、调节速度等指标进行计算[2]。

3.2 考核信息收集

定义调控系统考核日、月数据表，每日定时爬取两项细则考核信息。主要字段有：考核对象（机组）、考核时间、初始功率、结束功率、调节速度等等。

通过电厂生产数据实算值与调控考核数据的对比，继续挖掘AGC调节速度不达标的原因。

3.3 未达标原因自动诊断

分析每一种可能原因的数据特征，根据信息的关联、分类计算结果，将每一条被考核的AGC调节过程与专家库提供的考核原因自动匹配，生成统计报告，用统计数据得出问题主因。对此，将可能原因划分为5个大类。

第一类为调度AGC指令下达失败。包含有：（1）调度通讯服务器故障；（2）电厂AGC功能退出。

第二类为AGC指令未分配。包含有：（1）调控指令值超出电厂AGC可调范围；（2）调控指令值在电厂联合振动区内；（3）调控指令调节幅度在电厂AGC调节死区内；（4）连续两个调控指令生效值相同；（5）连续两个调控指令间隔时间太短；（6）电厂AGC程序缺陷。

第三类为AGC程序分配缺额。包含有：（1）电厂AGC程序缺陷；（2）缺额值不满足机组振动区穿越条件；（3）缺额值满足机组振动区穿越条件，但实际未穿越。

第四类为机组执行问题。主要细分为：（1）开度模式下机组PLC未执行；（2）功率模式下机组PLC未执行；（3）开度模式下调速器参数设置不当；（4）功率模式下调速器参数设置不当；（5）低水头条件下，机组调功能力已达极限；（6）电厂AGC令调节幅度太小；（7）调功过程与一次调频动作冲突；（8）调功过程与机组无功调节动作冲突；（9）对共用引水钢管的机组，机组水力条件受其他机组开停机、负荷调节过程影响。

第五类为考核方法问题。具体为：最大额定负荷机组未参与AGC调节，但参与调节速度计算。因为考核细则按照“全厂最大单机额定功率”计算每台机组的AGC调节速度，100MW的小机组在参与考核时，是按照同厂站最大机组额定出力200MW的标准进行计算，必然造成AGC调节速度低的结果[3]。

4 诊断结果

根据统计结果，得出AGC调节速度不达标的主要原因有4个：（1）AGC指令未分配或未执行。原因主要是：调控指令值超出电厂AGC可调范围、调控指令值在电厂联合振动区内、AGC程序缺陷、PLC程序缺陷。（2）AGC分配时间长。（3）机组出力调节慢。因为考虑机组检修实际，调速器调节性能参数一般不会设置为最快。另有12台机组在并网模式下使用开度调节方式。（4）考核规则对小机组不合理。

针对诊断结果，制定如下应对措施：（1）对电厂AGC分配程序进行改善，提高AGC分配速度。（2）利用机组检修机会，对机组调速器参数进行调整，提高出力调节速度。（3）将部分机组的并网调功模式由开度调节方式调整为功率调节方式，并密切观察机组运行状况。（4）对不合理的考核结果提出申诉，对考核细则提出修订建议。