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　　摘要：本文結(jié)合鹽鍋峽水電廠實際情況，對機組在AGC控制調(diào)節(jié)下運行時開機臺數(shù)計算方法的分析，找出鹽鍋峽電廠有不同容量機組參與AGC控制調(diào)節(jié)時出現(xiàn)多開機現(xiàn)象的原因。通過對AGC調(diào)節(jié)死區(qū)進行合理運用，解決了容量相差不太大的不同容量的機組參與AGC控制調(diào)節(jié)運行時多開機的問題，保證AGC控制機組在枯水時期負荷變動不太大的情況下，確定最佳開機臺數(shù)，達到節(jié)水增效的目的。

　　主題詞：AGC 調(diào)節(jié)死區(qū) 運用

一、前言
　　鹽鍋峽水電廠機組監(jiān)控系統(tǒng)上位機部分采用南瑞自動控制公司開發(fā)的SSJ-3000水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)，改造完成后全廠的AGC同時投入運行。在AGC調(diào)試階段，根據(jù)我廠對機組參與AGC控制調(diào)節(jié)運行時提出的要求，本著“盡量減小機組在開、停機過程中負荷的波動”的原則，按照調(diào)度給定的全廠總負荷以某一臺機的容量為依據(jù)，將開機的臺數(shù)一次計算出，然后由AGC進行負荷分配、控制調(diào)節(jié)。隨著我廠增容改造的進行，機組的額定容量變?yōu)椋?#、8#、9#、10#等4臺機組為50MW、其余6臺機組均為45MW，調(diào)度給定負荷時就根據(jù)有增容機組容量給定，導(dǎo)致原AGC控制運行時經(jīng)常出現(xiàn)多開機的現(xiàn)象，迫使我廠機組退出AGC運行。AGC調(diào)試階段的控制策略已經(jīng)與我廠機組容量的變化不相適應(yīng)，與實際需要開停機臺數(shù)出現(xiàn)了矛盾。我們針對原AGC控制程序中計算開機臺數(shù)的算法進行了分析，提出合理運用AGC調(diào)節(jié)死區(qū)的辦法來解決這一矛盾。

二、開機臺數(shù)計算
　　在原AGC控制程序中，全廠機組在調(diào)度給定負荷下開機臺數(shù)的計算如下：

　　在該計算方法中，我廠以一號機的容量為依據(jù)來計算開機臺數(shù)的。如果Nagcneed大于Nagc時就需要開機，開機臺數(shù)是Nagcneed截去取整后減去Nagc；如果Nagcneed小于Nagc時就需要停機，停機臺數(shù)是Nagc截去取整后減去Nagcneed。從開、停機臺數(shù)的計算方法來看，AGC控制開停機臺數(shù)的原則是“開機時盡量少開機，停機時盡量少停機”，其少開機或少停機的量是以AGC調(diào)節(jié)死區(qū)和備用容量的大小來調(diào)節(jié)的。對我廠而言，由于機組的容量比較小，一般設(shè)定備用容量的大小為零。根據(jù)調(diào)度規(guī)程規(guī)定，全廠負荷的調(diào)節(jié)死區(qū)為當(dāng)前給定負荷的3%，即：
　　　　　Pdead = Ptotal 3%

　　因此，在AGC控制下，根據(jù)調(diào)度給定負荷的大小，開機臺數(shù)的多少實際上可以用AGC的調(diào)節(jié)死區(qū)來進行調(diào)節(jié)的。

三、存在的問題
　　從AGC這種計算開機臺數(shù)的方法可以看出，當(dāng)給定負荷稍大于臨界負荷[1]時，AGC控制就要開一臺機。未增容前，我廠機組容量相同，在38.8米的水頭下，帶負荷的能力均為43MW。在這種情況下，調(diào)度給定負荷時AGC控制運行比較正常，因此這種開機臺數(shù)的計算方法是比較適應(yīng)的。部分機組經(jīng)過增容后，我廠有45MW的機組6臺，50MW的機組4臺。機組的容量不相同，導(dǎo)致調(diào)度在給定負荷時往往大于這一臨界值。目前在黃河來水偏枯的情況下，我廠一般只能有兩到三臺機運行，此時如果調(diào)度給的負荷為90MW時，我廠增容機組和未增容機組搭配運行，45MW和50MW各開一臺，就可以完全滿足給定符合稍大于臨界負荷的調(diào)度要求。如果在AGC控制模式下運行，由于沒有考慮有增容后的機組在運行，往往給定負荷在稍大于臨界負荷時AGC就要求多開一臺機，顯然這種開機方式就顯得不合理了。于是運行人員對監(jiān)控系統(tǒng)AGC控制提出缺陷。

　　廠實現(xiàn)AGC控制運行的最終目的是在保證電廠安全運行的前提下，以經(jīng)濟運行為原則，確定電廠機組運行臺數(shù)、運行機組的組合和機組間的負荷分配，以最少的耗水量發(fā)出最大的電能。我廠AGC控制運行出現(xiàn)的這一問題與實現(xiàn)全廠AGC的目的不一致，迫使我廠退出AGC運行。為了解決這一問題，要求運行人員將每天的負荷變化進行單獨記錄，我們依照記錄作了各種模擬試驗，驗證在原AGC的控制模式下運行時，如果增容后的機組不參與AGC運行，則開、停機臺數(shù)的計算是正確的；如果有增容的機組參加AGC運行，在計算開、停機的過程沒有考慮增容部分，就出現(xiàn)多開機的現(xiàn)象。一般來講，如果一個電廠的機組容量不相同，在AGC計算開、停機臺數(shù)時要根據(jù)調(diào)度給定的負荷，選擇機組的最佳組合來確定開機臺數(shù)和負荷分配。如果我廠要采用這種方法，就要重新選擇AGC控制調(diào)節(jié)的計算方法，對已經(jīng)進行了監(jiān)控改造的我廠，難度和工程量就比較大了，那么有沒有一種簡單而有效的方法來處理我廠AGC存在的問題呢？

四、處理方法
　　在監(jiān)控系統(tǒng)改造調(diào)試階段，為了滿足運行提出調(diào)節(jié)精度的要求，我們曾做了大量的工作，保證單機PID調(diào)節(jié)誤差可以達到給定負荷1%的范圍內(nèi)，即：

　　如果在調(diào)度給定負荷P的情況下，AGC分配到各臺機的負荷為Pi,此時全廠的負荷調(diào)節(jié)誤差δ就有如下關(guān)系：

　　由上述分析我們可以知道：當(dāng)AGC分配給每臺機的負荷不超過其在當(dāng)前水頭下的最大負荷時，由PID的調(diào)節(jié)精度完全可以保證全廠的實發(fā)負荷誤差在調(diào)度給定負荷3%的范圍內(nèi)。因此，我們可以在原AGC控制模式下，采用適當(dāng)改變AGC調(diào)節(jié)死區(qū)的方法來改變AGC控制的開機臺數(shù)。

　　在AGC控制計算開機臺數(shù)的公式中，我廠規(guī)定Pbackup為零，死區(qū)為當(dāng)前負荷的3%。由于我廠增容與未增容的機組容量相差不大，在上位機的數(shù)據(jù)庫中增加根據(jù)當(dāng)前運行機組改變Pdead 的功能塊，當(dāng)50MW的機組有n臺在發(fā)電時，在原來的死區(qū)基礎(chǔ)上增加n*4.85（扣除增容機組與未增容機組5MW容量差值的3%），如圖一。這樣，當(dāng)有50MW的機組發(fā)電時，根據(jù)我廠的實際機組容量帶負荷，就避免了多開機的情況。

　　上述方法，雖然解決了多開機問題，但在負荷減小時，AGC的調(diào)節(jié)死區(qū)同樣起作用，造成停機不正常。于是在AGC停機控制中計算需要開機臺數(shù)時，將計算公式中的Pdead取消，變?yōu)椋?BR>

　　只要給定負荷小于一號機的容量的整數(shù)倍，既38.8米水頭下，43MW整數(shù)倍即可。

舉例說明：
　　當(dāng)前我廠的3#、10#機組在運行時所帶負荷為80MW。在原來的計算方法中，如果負荷大于88.4MW時就要多開一臺機。在當(dāng)前水頭下，這兩臺機的最大帶負荷能力為90MW，顯然不合理。通過改變計算死區(qū)的方法后，當(dāng)機組的設(shè)定負荷大于93.25時才要求多開一臺機，這樣在不多開機的情況下滿足了調(diào)度給定90MW負荷的要求。如果當(dāng)前開機為3、5、10號機所帶負荷為130MW時，當(dāng)設(shè)定負荷小于86MW時AGC就要求停一臺機。

五、運行中注意事項及小結(jié)
　　在保證原AGC負荷分配、調(diào)整和開、停機計算方法不變的情況下，通過上述方法解決了我廠不同容量機組搭配運行時多開機的問題。運行過程中，至于開機優(yōu)先系數(shù)設(shè)定等仍與以前一樣。

　　這種修改方法并沒有考慮在不同負荷情況下機組的最佳組合，只有容量為50MW的機組在發(fā)電時上述修改才有效。因此在運行過程中，運行人員根據(jù)附表所列不同負荷下的最佳機組組合和負荷曲線適當(dāng)調(diào)整機組的優(yōu)先系數(shù)，保證機組的最佳組合。當(dāng)調(diào)度給定負荷大于當(dāng)前實發(fā)負荷時，若實際發(fā)電的增容機組滿足最佳開機臺數(shù)的要求，全廠負荷設(shè)定與調(diào)度給定一致；若不滿足要求，可以將負荷寫小，待增容機組發(fā)電后將全廠負荷調(diào)整到調(diào)度給定負荷。當(dāng)調(diào)度給定負荷小于當(dāng)前實發(fā)負荷有停機要求時，設(shè)定負荷必須小于一號機當(dāng)前水頭下最大負荷（43MW）的整數(shù)倍，待發(fā)出停機令后負荷再設(shè)為調(diào)度給定負荷。

　　經(jīng)過修改后，通過一段時間的試運行，可以滿足調(diào)度根據(jù)我廠機組的容量給定負荷的要求。但在采用上述辦法解決我廠多開機問題時，首先要求機組的PID調(diào)節(jié)誤差要滿足要求，其次我廠增容與未增容的機組容量相差不大。如果上述兩個條件不滿足，這種方法能否有效還有待于驗證。

注解：
　　[1] 臨界負荷：在當(dāng)前負荷下，需要再開一臺機的最小負荷或要停一臺機的最大負荷。

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