柳洪水电站AGC的设计与应用

摘 要：介绍了柳洪水电站自动发电控制（AGC）的硬件配置及软件实现方法，给出了AGC运行操作步骤，着重分析了电站AGC联控机组负荷分配与调节过程，以及电站AGC的安全闭锁逻辑。柳洪水电站AGC虽然实现了“调控一体化”的功能目标，为实现流域梯级电站调控一体化提供可靠保障。

关键词：自动发电控制（AGC）；调度模式；有功调节；负荷分配；柳洪水电站

柳洪水电站自动发电控制（AutomaticGenerationControl，AGC）运行于H90004.0系统上，采用软件配置独立运行、硬件配置可互备冗余方式，其负荷优化分配均采用修正等容量分配原则，运行避开振动区，每种类型机组最多可设置2个禁运区。电站AGC程序可接收四川省调、美姑河集控中心、厂站下发的有功给定值；电站AGC均可接收四川省调、美姑河集控中心、厂站下发的负荷曲线，电站操作员也可手动设置有功给定值。

1 电站AGC的硬件配置

柳洪水电站的发电生产过程和管理体系是一个垂直的控制系统，其监控系统采用H9000系统的分层分布式结构，层次分明，各个工作站分工明确、关系清楚。电站监控系统由厂站层（PCL）和现地控制单元（LCU）组成。厂站层一方面采集各LCU的监测数据；另一方面接受运行人员或上级调度的命令和设定值，并将其传送至各LCU，以实现对机组的控制和调节。现地控制单元主要完成控制对象的数据采集和处理，并对控制对象发出调控命令。柳洪水电站AGC在2台独立的应用服务器上运行，形成冗余配置，见图1。

2 电站AGC的功能实现方法

柳洪水电站AGC计算联控机组有功设定值采取两种下发模式：开环模式下，由操作员确认后下发；闭环模式下，自动下发且机组自动开停机。

柳洪水电站AGC具有完备的有功调节与控制功能，电站AGC具有3种调节方式。在有功功率给定方式下，允许电站AGC接收四川省调、美姑河集控中心、厂站下发的运行有功给定值；在负荷曲线调节方式下，电站AGC只接收四川省调下发的负荷曲线值，且根据负荷曲线时间点调节柳洪电站机组运行负荷；在全频率控制调节方式下，电站AGC只在站控模式下运行，根据实时频率与目标频率的偏差值，计算柳洪电站机组运行有功给定值。

柳洪水电站AGC投入运行的操作步骤，如图2所示。

3 联控机组的负荷分配与调节过程

柳洪水电站AGC负荷分配步骤：获取电站总有功设定值。经过图2所示的AGC投运操作后，AGC程序根据投运的AGC调节方式与控制权限获取电站总有功设定值。初步分配总有功设定值。AGC获取所有联控机组分配比例系数和机组有功分配比例因子，等容量比例分配总有功设定值。修正初次分配值。判断初次分配值是否跨振动区，并根据机组的振动区上下限值和分配值可能跨越振动区的方向对机组进行选择：如果是上跨振动区，则选择振动区下沿最大机组；如果分配值大于当前不跨越振动区上限，则将该上限作为分配值；如果是下跨振动区，则选择振动区上沿最小机组；如果分配值小于当前不跨越振动区下限，则将下限作为分配值。确定最终分配值。计算修正后的分配值与目标值的差值，如果差值小于调节死区，则按照当前分配值分配，否则对差值进行再分配且考虑功率参数计算。合理选择运行机组。当分配值跨振动区后，功率缺额减少数值大于跨振动区死区或者跨后功率明显增加，则选择1台能消除功率缺额机组进入振动区，负荷分配结束。

柳洪水电站由机组LCU和调速器执行有功调节。调度控制权下的负荷调节过程：当应用服务器运行AGC且分配有功负荷后，再经控制网和TCP/IP协议运用H9000命令方式将分配值下发到各台联控机组LCU，调速器先从LCU获得一个继电器接点输出的“脉冲”开机令信号，将机组导叶打开，启动机组，在机组并网后，LCU通过继电器向调速器发出增负荷或减负荷脉冲，调速器收到脉冲后，依据脉冲的宽度和数量来调整机组导叶的开度，进而调节机组有功功率，实现AGC“调控一体化”的功能目标。

4 电站AGC安全闭锁

为保证柳洪水电站AGC可靠运行和电厂设备安全运转，AGC程序中设置了相应的闭锁条件。

（1）電站AGC运行的安全性检查。AGC进程建立后，只有满足AGC运行条件，才执行其功能。AGC程序有“挂起”和“执行”2种状态。当AGC运行在开环模式时，AGC程序为“挂起”，只显示联控机组分配的计算值，并不下发有功功率负荷分配指令；当AGC运行在闭环模式时，AGC程序为“执行”，AGC才输出功率分配值和指令。当AGC因故自动退出或自动恢复运行时，均应保持原数据值不变，不应发生错误调控现象。（2）联控机组安全检查与闭锁。参与联控的机组需要满足以下条件：AGC应用服务器运行正常、无电气事故、无机械事故、远方控制方式、机组处于并网状态或开机启动且满足开机至并网条件、机组LCU在线等。当以上任一条件不满足或者机组开停机不成功或者机组有功功率在40s内没有调节到调节死区，机组都会自动退出“联控”。电站AGC自动退出程序并运行在AGC开环模式下的情况：并网母线频率低于48Hz或者高于52Hz；监控系统与GIS测控系统通信故障；联控机组或单控机组在并网状态时有功测量故障；联控机组或单控机组安稳装置停机令动作；互备冗余应用服务器均出现故障。（3）负荷扰动闭锁。当电站AGC功能退出时，程序自动将实发总有功值拷贝给“全厂总有功给定值”、“调度总有功给定值”；当电站AGC控制权为“站控”时，程序自动将实发总有功值拷贝给“全厂总有功给定值”。这样电站AGC在不同调度模式切换时将不会导致负荷波动。

5 结论

柳洪水电站AGC实现了“调控一体化”的功能目标，在实现流域梯级电站调控一体化的过程中将发挥重要作用。

参考文献

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[3]刘海波，吴昌晟.三峡右岸电站计算机监控系统人机界面的设计与优化[J].水力发电，2009，35（12）：82-84.

作者简介：刘隽（1983-），男，四川省成都人，电气工程师，从事水电站电气技术管理工作。