水電廠AGC自動發(fā)電控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與優(yōu)化策略分析

以水電廠自動發(fā)電控制(agc)應用過程中的雙母線頻率信號切換、總負荷設定方式、單機自動發(fā)電控制(agc)\"檢修態(tài)\"、設定值下發(fā)至調(diào)速器方式及安全策略改進方面進行闡述。

水電廠跨領域中是否可以實現(xiàn)自動發(fā)電控制這樣一個目標,和我國范圍之內(nèi)電力系統(tǒng)這和個體自動發(fā)電控制結果之間呈現(xiàn)出來的相互關系是較為密切的。但是現(xiàn)階段我國范圍之內(nèi)的各個中小規(guī)模水電廠自動化水平是較為低下的,為了可以我國范圍之內(nèi)中小型水電廠領域中實現(xiàn)\"無人值守\"這樣一個目標,針對自動發(fā)電控制技術在水電廠中得到的應用就有一定的現(xiàn)實意義,希望可以在今后相關的工作人員對這個問題進行分析的時候起到一定程度的借鑒性作用,最終在我國社會經(jīng)濟發(fā)展進程向前推進的過程中做出一定的貢獻。

在介紹多布水電廠自動發(fā)電控制(agc)系統(tǒng)的實現(xiàn)原理、約束條件和負荷分配策略的基礎上,通過程序?qū)崿F(xiàn)調(diào)度對水電廠agc與一次調(diào)頻配合關系及負荷調(diào)節(jié)速率的方式.圖1幅,表1個.

以遺傳算法為基礎,設計出一種新的水電廠自動發(fā)電控制,該算法將約束條件采用罰函數(shù)法,從而將機組避免在非運行區(qū)工作。仿真計算驗證了該算法有效地解決了優(yōu)化問題中對求解多約束的處理。程序設計簡單,收斂速度快。實驗證明多機組和大功率輸出時,受agc控制機組耗水量降低了1%~2%。

以遺傳算法為基礎,設計出一種水電廠自動發(fā)電控制算法。該算法有效地解決了優(yōu)化問題中對求解多約束條件的處理問題。程序設計簡單,收斂速度快。仿真計算驗證了該算法的有效性。

水電廠自動發(fā)電控制（agc）牽涉到諸多因素，要真正取得實效，需要提供周全靈活的運作模式和安全可靠的容錯協(xié)調(diào)手段．自動發(fā)電控制的設計應遵循如下原則：（1）應考慮廠內(nèi)機組運行方式的多樣性，使參加agc的機組處于相對優(yōu)化工況；（2）能周全靈活地選擇agc的運作模式，和具備足夠的檢錯、糾措手段，以便適應各制約因素的要求，發(fā)揮實際有效的作用；（3）注意相關功能的協(xié)調(diào)，追求最好的綜合經(jīng)濟效益．實現(xiàn)agc的宗旨則是為了安全、可靠、迅速、經(jīng)濟地發(fā)電．

運用最小值原理的方法,根據(jù)水輪發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的各個參數(shù),求出最短時間控制的開關曲線,使得在不改變電廠原有設備的前提下,實現(xiàn)了計算機對機組負荷調(diào)整的最短時間控制,經(jīng)濟效益顯著

水電廠本身具備可以改變輸出功率的功能,并且還可以有效地控制電力系統(tǒng)的自動發(fā)電.本文針對水電廠自動發(fā)電控制技術進行了探討,從某些環(huán)節(jié)介紹了水電廠自動發(fā)電控制的任務和功能.并且還結合工程的實際情況,提出了水電廠自動發(fā)電系統(tǒng)控制的方案.

根據(jù)緊水灘水力發(fā)電廠的實際情況,分析研究電廠經(jīng)濟運行策略,并簡述電廠梯調(diào)agc(自動發(fā)電控制)的軟件結構、控制算法和運行策略。對現(xiàn)場實際調(diào)試及試驗中出現(xiàn)的問題進行分析,提出解決思路后予以處理。

華中網(wǎng)調(diào)的水電廠“無人值班”（少人值守）工作從1987年開始，至今已經(jīng)歷了15年的艱辛歷程。從功能上歷經(jīng)了分別單臺機組實現(xiàn)agc遙調(diào)、對全廠分層、agc控制，直至實現(xiàn)對流域梯級agc控制。在實際應用上則經(jīng)過了繼續(xù)投運、連續(xù)實用化運行、直對實現(xiàn)“無人值班”（少人值守）和進行梯級agc控制。在上述過程中解決了技術、管理和觀念上的諸多問題。

隨著科學技術的進步以及人們生活水平的提高,對于電能的需求也在不斷增加,與此同時對于電能質(zhì)量也具有一定的要求,對于水電廠自動化水平的需求也在提高,經(jīng)過不斷的研究和分析,自動發(fā)電控制工程已經(jīng)逐漸成為水電廠發(fā)展過程中必不可少的部分。相比較于火電廠,水電廠具有靈活、起停迅速等優(yōu)點,具有一定的調(diào)節(jié)作用,可以改變用電和發(fā)電之間的問題,因此,需要不斷適應負荷的發(fā)電實際需求,所以,水電廠自動發(fā)電控制工程變得尤為重要。

電力工程飛快發(fā)展,對于水電廠機組而言,經(jīng)濟優(yōu)化對于電力系統(tǒng)提高經(jīng)濟效益、節(jié)省資源能源至關重要,自動發(fā)電agc(automaticgenerationcontrol)技術已經(jīng)成為水電網(wǎng)絡運行不可缺少的手段.通過運行agc,可迅速獲得優(yōu)異電能,并及時滿足社會用電峰谷狀態(tài).進而優(yōu)化水電經(jīng)濟經(jīng)營,將勞作工人的工作強度降低.此外對于保證社會用電使用的同時,確保用電平穩(wěn)合格、經(jīng)濟效益處于合理范圍.近來,對于發(fā)電廠而言,agc已變成水力發(fā)電的基本要求,同時亦為水電工程向高層次邁進的趨向.本文將針對目前水電廠機組agc普遍的運行狀況,對其運行影響以及控制策略進行科學分析.

近年來中國經(jīng)濟保持了快速發(fā)展,社會工業(yè)生產(chǎn)與人們生活模式的變化都導致用電量不斷增加,這既給我國電力行業(yè)發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn),同時也給電力行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了寶貴機遇。水電廠建設既能夠有效利用水力資源進行發(fā)電,同時也能夠通過其它水工等設施的建設為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及水利工程提供重要幫助,因此水電廠也是實現(xiàn)資源合理利用及可持續(xù)發(fā)展的重要電力設施。

本文介紹了水電廠實現(xiàn)自動發(fā)電控制可取得經(jīng)濟效益的計算方法，并用與過去運行實績進行對比的方法計算了各種不同類型水電廠用計算機控制后的經(jīng)濟效益，計算表明，不同類型電站的經(jīng)濟效益相差甚大。文章深入分析了影響經(jīng)濟效益的因素，得出的結論是：有調(diào)節(jié)性能好的水庫、參加系統(tǒng)調(diào)節(jié)、日負荷曲線變化大的水電廠具有最大的經(jīng)濟效益；合理安排機組啟停對優(yōu)化工況至為重要。

以二倍體遺傳算法為基礎,設計了一種梯級水電廠自動發(fā)電控制(agc)算法。該算法既可用于離線制定梯級水電廠的日發(fā)電計劃,又可用于梯級水電廠的實時發(fā)電控制。算法中,出力限制條件在負荷分配方案的編碼中自動滿足,其它約束條件如負荷平衡、水量平衡(考慮梯級水庫間的水流流達時間)等則在計算個體適應值時予以考慮。算法程序設計簡單,收斂速度快。仿真計算驗證了該算法的有效性

為了適應電網(wǎng)日益嚴格的調(diào)峰調(diào)頻要求,廣州蓄能水電廠對計算機數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(scada)系統(tǒng)進行了全面改造升級,對其自動發(fā)電控制功能進行了重新優(yōu)化設計。文中詳細介紹了廣州蓄能水電廠scada系統(tǒng)2種有功控制的計算方式,即功率調(diào)節(jié)方式和頻率調(diào)節(jié)方式,對今后電廠自動發(fā)電控制程序的設計有參考意義。

大型水電機組具有調(diào)節(jié)速度快,調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點,保障了電網(wǎng)電能質(zhì)量.本文首先介紹了本大型水電站監(jiān)控系統(tǒng)改造后agc運行實際情況,并根據(jù)電網(wǎng)發(fā)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(jīng)驗,以電網(wǎng)調(diào)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(wǎng)和電廠安全穩(wěn)定運行造成影響,并結合電網(wǎng)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.

本文簡單介紹水電廠機組agc運行過程中存在的問題,并針對其運行影響分析,提出相對應的控制措施,為相關工作者提供參考借鑒。

1引言\r\n近年來，發(fā)電側(cè)實現(xiàn)agc機組的自動控制大多采用監(jiān)控系統(tǒng)接收調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的遙調(diào)命令后再進行響應及調(diào)節(jié)，而劉家峽水電廠機組原來是采用rtu的遙控輸出點以繼電器吸合時間長短的脈沖控制方式進行agc機組的功率調(diào)節(jié)，也就是必須接收遙控命令。而省調(diào)的系統(tǒng)不支持遙控方式進行agc遠程控制，因此，筆者組織開發(fā)了通信管理機，對遙控與遙調(diào)數(shù)據(jù)報文進行了限定轉(zhuǎn)換，以及對機組調(diào)節(jié)的閉鎖保護，成功的對劉家峽水電廠各機組實現(xiàn)了agc遠程控制。

主要介紹了五強溪水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)改造過程中,在保證電廠安全穩(wěn)定運行的前提下,自動發(fā)電控制agc從老監(jiān)控系統(tǒng)平滑過渡到新監(jiān)控系統(tǒng)的實施。

結合浙江華電烏溪江水電廠自動化系統(tǒng)的建設經(jīng)歷及特點,從使用維護的角度分析探討\"無人值班(\"少人值守)水電廠對自動控制系統(tǒng)的要求。自動化控制系統(tǒng)采用計算機集中監(jiān)視和控制,配合一些獨立的自動化控制裝置,形成了完整的獨立的自動化控制系統(tǒng),主要包括:監(jiān)控、調(diào)速器、勵磁、測量、輔機控制、閘門控制、工業(yè)電視等系統(tǒng)。

在傳統(tǒng)的單機自動發(fā)電控制agc（automaticgenerationcontrol）的基礎上,采用節(jié)能環(huán)保優(yōu)化技術,提出了廠級agc控制優(yōu)化方法。廠級agc系統(tǒng)接受主站側(cè)全廠負荷總指令,依據(jù)各臺機組的煤耗率、脫硫脫硝效率、負荷響應速率、旋轉(zhuǎn)備用、安全裕度等,計算全廠機組最優(yōu)負荷分配策略,從而實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保調(diào)度與負荷經(jīng)濟分配相協(xié)調(diào)。通過宣城電廠的運行試驗表明,該廠級agc控制下平均節(jié)約標準煤約0.5g,節(jié)煤效率0.2%,優(yōu)化效果顯著。