提高AGC响应速率的优化方法

提高AGC响应速率的优化方法

李永基1王晓宇2

国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011

摘要：自动发电控制（AutomaticGenerationControl，AGC）是衡量电网自动化水平的重要标志，电网调度中心根据供电区域用电需求，给公用机组发出AGC指令，使其做出响应，其中响应速率是AGC性能指标中最主要的指标。新疆境内公用机组都要求投入AGC，而且调度中心对各个机组的AGC指标进行考核。

关键词：自动发电控制AGC；响应速率；预加煤逻辑优化；

0引言

自动发电控制（AutomaticGenerationControl，AGC）是能量管理的重要组成部分，调度中心通过能量管理系统向发电机组发送AGC指令，使机组根据AGC指令对机组出力进行调整，能够快速响应电网负荷的变化，达到供电区域的用电需求，从而保证整个电网频率的稳定。自动发电控制系统对电网的发展具有极其重要的作用[1]。

对于并网发电机组来说，根据调度发达的AGC指令调整机组的实际负荷指令，AGC指令通过发电机组的协调控制系统的负荷闭环控制回路改变机组的发电功率，满足AGC的功率变化要求。其中AGC性能指标中最主要的指标就是负荷调节响应速度和响应时间，火电机组面临的最大挑战也就是负荷调节响应速度[3]。

1.AGC系统概述

火电机组AGC系统主要由机组控制系统、远程终端控制系统、传输通道和电网调度实时控制系统组成。电网调度中心接收到电厂火电机组的运行情况，调度系统对接收数据进行分析，根据供电区域用电需求，将负荷分配到火电机组，发出AGC指令，使火电机组做出响应。信息传输过程如图1所示[2]。

图1电网调度与电厂的信息传输过程

从AGC的角度来看，对机组负荷二次调节的首要要求是快速适应负荷的变化，负荷变化速率通常要求大于1.5%额定负荷/min，但是由于机组热力特性的限制，在调度发出AGC指令后机组不能及时响应，且一些机组的调节响应滞后，过调现象明显。通常，只能反复试验和同时优化主站端控制参数以及厂站端协调控制系统的调节参数来获得较为适宜的调节结果。

AGC在厂站端遇到的难点问题是，对于大容量单元制火力发电机组而言，从改变进入锅炉的燃料到机组负荷发生变化，存在着较大的滞后和惯性，因此在动态过程中，单元机组的负荷响应特性主要取决于锅炉的负荷响应速率和响应时间[4]。

2.响应速率优化方法

屯富电厂1号机组逻辑有常规的预加煤逻辑，在进行调试试验时，增大了预加煤的煤量，但是预加煤量对AGC响应速率和响应时间的效果不明显，反而由于预加煤量的增大，会使机组主汽压出现明显的超调。因为汽包锅炉的惯性，机组实际负荷达到AGC负荷指令时，预加的煤量没有充分燃烧也没有充分体现在主汽压上。等5分钟后，机组主汽压缓慢爬升，会远远高于机组主汽压设定值，主汽压偏差会越来越大，严重会影响机组运行的安全。

我们对机组逻辑进行了优化，当机组指令开始“进行”时，我们对机组进行变脉冲时间的加减煤，变脉冲时间由目标负荷与功率偏差的量和负荷变化速率的量的商确定，变脉冲逻辑如图2，变脉冲时间f（x）函数关系如表1所示。

图2变脉冲逻辑

对逻辑进行修改后，可以在升负荷时以最快的速度增加锅炉蓄热，也就增加锅炉煤量，减负荷时以最快的速度减去热量，也就是减少锅炉煤量，增加或减少煤量的时间由变脉冲时间表一确定，目标负荷与功率偏差越大，脉冲时间越长，增减的煤量就越大，反之亦然。这样就达到了快速响应负荷的能力，完全达到了AGC响应速率。

表1变脉冲时间

当变脉冲触发信号发生时，负荷目标与功率偏差通过f（x）折算出一定的煤量前馈，负荷目标与功率偏差越大，增减的煤量前馈越大，煤量前馈逻辑图如图3所示，煤量前馈f（x）函数关系如表2所示：

图3煤量前馈逻辑

表2煤量前馈

3、总结

屯富电厂1号机组进行了协调优化后，进行了AGC试验，试验结果AGC速率达到2.5MW/MIN，规程要求2.0MW/MIN，AGC响应时间是10s，充分达到了AGC的规程要求，

参考文献：

[1]韩忠旭，采用模拟柔性模糊预给煤控制提高AGC响应速率的方法及其应用，电网技术．

[2]赵雷，优化协调控制系统提高机组AGC响应速率，东北电力技术．

[3]郝莹，提高火电机组负荷响应速率控制算法研究，哈尔滨工业大学硕士学位论文.

[4]张应田，天津电网火电机组自动化发电控制效率提升方法研究，天津大学硕士学位论文.