水力发电厂AGC辅助服务收益提升方案探讨

吴声群

（江西赣能股份有限公司，江西 南昌 330000）

1 现状分析

1.1 2017版“两个细则”重大调整内容

2017版“两个细则”主要有两个重大调整：（1）“非计划”停运采用累计算法；（2）AGC补偿标准提高幅度增大，调节容量和调节电量补偿标准分别达到10元/MWh 和80元/MWh，大约是2015版补偿标准的10倍。

1.2 2017版“两个细则”对水电厂的影响

为了分析此次调整对电厂经济收益的影响，我们对某电厂2017版“两个细则”执行前后结算数据进行了对比，见表1。

表1 某水电厂执行2017版“两个细则”前后结算金额对比表 单位：万元

从以上数据可以看出，自2018年7月实施2017版两个细则以来，随着考核算法的不断修正，某厂AGC考核趋于平稳，“非停”考核收益明显增加。自2019年1月实行新补偿标准后，AGC补偿费用明显提高，旋转备用补偿费用有一定提高。

因此，对电厂收益影响较大因素为AGC补偿和“非停”考核。

2 对策分析

针对影响较大的两个因素，对照考核细则，对AGC、“非停”项目提出技术措施，优化控制策略，提高设备管理水平。

2.1 提高AGC控制合格率，降低考核费用，增加补偿收益

2017版“两个细则”对AGC调节容量、调节电量辅助服务进行补偿。

补偿量算法：

（1）调节容量=min（5*调节速率，调节上限－实时出力）+min（5*调节速率，实时出力－调节下限）

调节容量与调节速率、全厂可调上下限有关。速率和全厂可调范围越大，调节容量越多。

（2）调节电量=∫max＜min[｜实时出力－起始出力｜，｜目标出力－起始出力｜]，0＞调节电量与AGC调节指令次数、调节量有关。调节次数和调节量越大，调节电量越多。

（3）免补偿情况：①未投入AGC；②AGC投非调频控制模式免调节电量补偿；③AGC调节指标不合格。

2.2 一次调频考核

2018年7月实施新版“两个细则”以来，一次调频考核主要是合格率考核，典型考核数据如表2所示：

表2 一次调频考核典型数据

由于网频测量回路、积分时段厂、网选取有偏差，造成某厂实际动作积分电量达不到电网要求而被考核。

3 研究目标和内容

结合电厂近年来的两个细则考核情况，梳理分析考核原因，对照考核细则，分析考核原理，对AGC、一次调频等考核提出技术措施，优化控制策略，提高设备管理水平。

4 某发电厂针对“两个细则”考核及补偿采取的主要措施

4.1 加强“防非停”管理，避免非停考核

4.1.1 加强水电机组电气二次控制系统专项治理工作

某发电厂对调速器系统、励磁系统、AGC系统、AVC系统、水机保护、逆功率保护、主变冷却器控制系统、火灾报警系统、ON-CALL系统等九个方面的硬件、软件、控制逻辑等进行专项梳理和排查，针对二次专项治理制定了具体的整改计划和整改措施，通过专项治理提高了二次设备的可靠性，为实现全年“零”非停提供了技术保障。

4.1.2 加强“防非停”专项排查整治活动

某发电厂制定了“防非停”措施，成立电厂“防非停”专项排查整治活动领导小组，以管理标准提升、规范操作流程、专业隐患排查为抓手，通过建立组织有力、分工明确、责任到位、管理严格、措施到位、闭环有力的管理机制，从查责任落实、查设备、查管理、查流程、查闭环等多方位入手，通过切实开展公司“防非停”安全隐患专项排查整治活动，牢固树立并积极践行“零非停”理念，有效控制非停次数增多的势头，实现“零非停”的工作目标。

通过努力某发电厂在2019年全年无非停，达到了某公司的“零”非停要求，也避免了电厂的非停考核。

4.2 提高AGC控制合格率，降低考核费用

AGC调节合格率包括AGC响应时间、AGC调节速率和AGC调节精度，提高AGC控制合格率可有效减少AGC考核。

经分析某发电厂AGC控制合格率因小负荷调整造成调节速率不满足要求被考核频繁，同时机组调节速率过慢有时造成一次调频被考核。经对AGC控制程序进行重构工作，增加AGC小负荷分配逻辑，以提高AGC调节速率；同时修改监控下位机机组调功能模块调节间隔时间，提高调功速率，以提高AGC调节速率。

4.2.1 重构AGC程序，实现AGC小负荷分配功能

通过对监控系统AGC程序进行重构，实现AGC小负荷分配功能。具体做法如下：收到AGC指令时，程序对调节目标值与全厂实发进行比较，差值低于设定值（比如30兆瓦），并且单机有足够调节裕度时，程序自动将差值负荷分配给单台机组，而不是平均分配。

4.2.2 更改下位机调功参数，缩短调节时间

通过更改监控系统下位机调功程序参数，以改变有功调节脉冲周期长度，提高机组小负荷调节时调节速率。

因此可以将脉冲等待时间缩短，脉冲调节时间增长。

通过带机组进行实际试验，将脉冲等待时间修改为0s后，机组调节速率能达到55s调节100MW负荷。

4.3 做好黑启动设备维护，争取辅助服务补偿

按照《贵州电网黑启动技术协议》某发电厂2号、3号机组作为电网调度管辖电网的黑启动机组。按照电网要求配置了容量为220千瓦的柴油发电机，定期对柴油发电机进行预试检查，保证在事故发生后柴油发电机能正常运行，为机组启动提供厂用电，确保电网快速恢复。

黑启动机组的响应时间达到电网要求，主要指标为：自接到电力调度机构调用机组黑启动辅助服务功能指令起，30min内电厂相关责任人员就位，检查关键设备并做好机组黑启动相关准备，55分钟内启动柴油发电机，并恢复厂区厂用电及黑启动机组厂用电供电正常；90min内提升进水口闸门至机组自启动要求位置；110min内黑启动机组开机并空载运行；自接到调度机构下达的调用机组黑启动辅助服务功能指令后，130min内黑启动机组厂用电方式调整为本机自带，完成机组自启动。

电厂每两年委托贵州创星电力科学研究院有限责任公司做一次2、3号机组黑启动试验，经试验达到相关指标要求。并向电网提交黑启动试验合格报告，确保获得黑启动补偿费用。

电厂重点做好黑启动机组的运行维护，做好柴油发电机的定期检查，定期启动，做好厂内直流系统的设备维护，制定相关响应制度，做到人员快速响应。

4.4 合理利用规则免考，降低一次调频考核费用

中心沟通，获取了中调调度员下达指令内容，最终申请免考成功。

5 政策建议

为适应电力市场化改革要求，积极应对南方电网“两个细则”管理，确保企业改革后市场竞争优势，提高企业经济效益，电厂必须把握机会，及时转变思想观念、完善设备管理、创建市场化配套系统，才能促使企业持续健康发展。

5.1 转变思想观念

长期以来，电力被当做公益事业对待，电力部门承担着过多的社会责任，忽视了其商业化运营的客观要求，过分强调安全，淡化效益。电力市场化改革要求电力企业彻底转变过去重发轻供不管用的思想，正确把握安全与效益的辩证关系，牢固树立“经济效益第一”的观念，把效益视为企业生存与发展的根本将获取效益最大化作为企业管理的最高目标，以此为出发点，培训电力交易相关人员，学习市场营销知识，用最低成本获取最大的市场份额。

5.2 完善设备管理

生产设备是生产力的重要组成部分和基本要素，是企业从事生产经营的重要工具和手段，也是企业经济效益的重要保障，设备管理水平体现着企业管理水平和市场竞争力，没有良好的设备运转做保证，就会影响企业的平稳、健康、可持续发展。

5.2.1 完善设备管理制度

企业必须高度重视设备管理制度，把建立健全和贯彻落实设备管理制度放在与技术同等甚至更重要的地位。其次，制度要及时更新，不断完善。随着企业改革的深入，我们对设备管理的认识也在不断深化，同时，与之相对应的各种制度也应适时进行修改，使设备管理制度能逐步摆脱传统管理思想的束缚，适应现代设备管理的要求。

5.2.2 做好设备的维护改造

设备维护保养好，可保持其良好的工作性能。因此，要严格执行有关规章制度，对设备进行维护保养。首先要定期对设备进行巡视，开展机组健康状态分析，发生缺陷及时消除，防止设备过早磨损，确保在使用时处在良好的技术状态之中。同时，加强设备定期试验管理，做到不超期、不漏项、试验内容按规程要求进行，定期试验完成率达100%；对测试结果结合现场实际进行对比、分析、判断，存在问题及时处理解决。此外，定期进行设备的更新改造。建立机电设备电子台账，对设备从购置、安装调试、使用、缺陷及检修试验全过程管理，及时掌握设备状态，评估其寿命。做到有计划、有重点地对现有设备进行技术改造和更新。

5.3 建设辅助服务配套系统

由于辅助服务考核与补偿数据以调度自动化系统和电力需求侧系统记录为准，由于数据采集点不同，数据传输的延时等原因导致调度考核系统和电厂的功率、频率等不一致，导致电厂被误考核的情况时有发生。因此，电厂需要建设辅助服务考核与补偿以及市场化交易配套系统，便于实时查看和管理自身辅助服务运行以及考核情况。

（1）当由于非电厂原因导致误考核时，可以及时向调度机构提交免考申请，减少经济损失。

（2）研究考核算法，合理设置调速器一次调频参数，提高一次调频动作合格率。

（3）研究补偿规则，尤其是AGC补偿规则，为电厂争取最大经济收益。

5.4 加快适应南方区域现货市场建设

为配合南方区域现货市场建设，按照南网总调《关于推进OCS系统计划值曲线功能建设工作的通知》（调字〔2019〕16号）要求，决定开展部分直调发电厂计划值曲线接收功能建设工作，按照关于开展贵州中调直调发电厂计划值曲线接收功能建设的通知（黔电调控〔2019〕187号）要求，计划值曲线接收功能应通过远动装置实现，中调OCS主站将计划值曲线经远动通道下发至电厂远动装置，远动装置接收并转发至计划值曲线工作站。电厂应在2020年6月前将计划值曲线接收功能建设完成，电厂应加快适应步伐，尽快完成该功能的建设。