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西藏電網下水電機組AGC試驗分析

文檔作者：孔維康文檔來源：國網西藏電力有限公司電力科學研究院		點擊數：	更新時間： 2024年03月05日
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收稿日期：2018 － 05 － 15
作者簡介 ：孔維康 （1991 － ） ，男 ，助理工程師 ，主要從事 水力發(fā)電技術研究工作。
E mail ：m18008900160＠ 163.com
西藏電網下水電機組AGC 試驗分析
孔維康
（國網西藏電力有限公司電力科學研究院，西藏拉薩850000）
摘 要： 詳細介紹西藏地區(qū)水電機組的AGC 聯調試驗， 其AGC 系統(tǒng)特性指標、AGC 邏輯與一次調頻功能的協(xié)調關系
滿足“同向疊加，反向閉鎖” ； 并通過對目前水電機組AGC 系統(tǒng)試驗內容、邏輯關系來規(guī)范西藏電網水電機組AGC 系統(tǒng)聯
調試驗。圖4 幅， 表1 個。
關鍵詞： 西藏電網；AGC 邏輯； 一次調頻； 同向疊加；反向閉鎖
0 引 言
水能發(fā)電具有清潔無污染、廉價、循環(huán)再生等
優(yōu)勢。西藏地區(qū)作為三江之源， 水能資源豐富， 大
力開發(fā)水力發(fā)電資源具有重要的價值和深遠意義。
西藏地區(qū)生態(tài)環(huán)境優(yōu)美， 高寒缺氧， 長期以來冬季
電力供應不足， 而大力開發(fā)水能資源、光伏發(fā)電等
清潔能源對保護西藏生態(tài)環(huán)境和西藏地區(qū)經濟的可
持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
西藏電網主要能源為水能和光能， 至2017 年
底，水電總裝機容量突破1 550 MW ，西藏電網冬季
最高負荷沖破1 000 MW 。隨著西藏經濟的高速發(fā)
展， 西藏地區(qū)用電負荷越來越多， 以及川藏聯網工
程建成， 藏電外送， 西藏電力調度面臨嚴峻的考
驗。西藏電網電力調度的智能化， 尤其是水電廠調
度的智能化在西藏電網中舉足輕重， 因此電網調度
控制水電廠有功出力就要求電廠配備自動發(fā)電控制
（AGC） 系統(tǒng)實現西藏電網調度智能化。
1 概 述
西藏電網具有容量小、系統(tǒng)頻率擾動大等特
點， 并結合國家標準《電網運行規(guī)則》的規(guī)定， 制
定出了符合西藏電網穩(wěn)定運行的《西藏電網電源并
網服務辦法（試行）》規(guī)定， 以及藏電調控〔2016〕
542 號《國網西藏電力有限公司關于印發(fā)西藏電網
AGC 與一次調頻協(xié)調會議紀要的通知》文件來規(guī)
范西藏電網的水電廠AGC 性能測試。西藏電網要
求機組AGC 系統(tǒng)能夠正常調節(jié)有功， 水電廠機組
AGC 系統(tǒng)的調節(jié)特性及其邏輯正確。
為實現對水電廠機組的遠方AGC 控制， 對水
電廠AGC 功能做出以下要求：
AGC 系統(tǒng)控制邏輯應有如下： 接按調度指令
后能投入廠控AGC 功能； 調度側下發(fā)機組負荷設
定值到電廠側AGC 系統(tǒng)， 能進行負荷調節(jié)。
成組機組分配原則： 第一種是有功采用平均分
配， 第二種是根據機組優(yōu)先級別來分配機組有功
（減少負荷時， 優(yōu)先減少優(yōu)先級別低的機組； 增加
負荷時， 優(yōu)先增加優(yōu)先級別高的機組） 。
2 技術指標
有功功率設定誤差范圍， 全廠有功爬坡速率設
定值， 水電廠AGC 系統(tǒng)的頻率限制環(huán)節(jié)設置區(qū)間。
當頻率在限制區(qū)間內時， AGC 系統(tǒng)會按照區(qū)調
（西藏電網調度中心簡稱“區(qū)調”） 有功給定值正常
調節(jié)有功； 當頻率在限制區(qū)間外時， 假設AGC 系
統(tǒng)的負荷調節(jié)方向與機組一次調頻的調節(jié)方向同
向，則可以疊加調節(jié)機組有功； 如果不同向， 則
AGC 禁止調節(jié)機組有功， 此邏輯以下為“同向疊
加， 反向閉鎖” 。AGC 系統(tǒng)測試應滿足上述試驗技
術指標（見表1） 。
· 20 ·
技術交流 SMALL HYDRO POWER 2018No.4 ， Total No.202
萬方數據
表1 試驗測點
序號測點名稱符號單位額定值備注
1 AGC指令 AGC MW
2 機組負荷 Load MW
3 負荷設定變化率 ／ MW／min
4 實際負荷變化率 ／ MW／min
3 試驗條件和安全措施
3.1 試驗條件
AGC 系統(tǒng)的廠家調試已經結束， 且結果正常。
機組具備安全穩(wěn)定運行調節(jié)負荷的能力， 發(fā)電廠監(jiān)
控系統(tǒng)運行正常。調速控制系統(tǒng)的各種功能經過試
驗測試合格并且已投入運行， 調節(jié)品質達到要求。
正常工況下，AGC 系統(tǒng)試驗在60％ ～ 100％ 額定負
荷下進行。
3.2 安全措施
（1） 參加試驗的機組及測試時間必須征得調度
和電廠有關部門的許可， 并辦理有關手續(xù)。
（2） 測試期間， 電廠側現場參加試驗的電廠技
術人員和運行值班人員對測試的安全負責。參加試
驗的電廠技術人員和運行人員可以根據現場情況隨
時終止試驗的進行。
（3） 測試期間， 調度與電廠之間應保證通訊正
常， 具備頻繁電話聯系手段。
4 試 驗
4.1 靜態(tài)開環(huán)特性測試
將AGC 系統(tǒng)設置為開環(huán)方式， 調度電廠側
AGC 系統(tǒng)（監(jiān)控系統(tǒng)） 收到調度下發(fā)的負荷指令
后，不會對機組實際有功進行調節(jié)。在AGC 系統(tǒng)
的各種運行方式下， 由調度部門向水電廠發(fā)送有功
調節(jié)指令， 查看電廠側AGC 系統(tǒng)收到的指令值與
下發(fā)至機組的目標值是否一致。
4.2 動態(tài)閉環(huán)試驗
將AGC 系統(tǒng)設置為閉環(huán)方式， 電廠側AGC 系
統(tǒng)（監(jiān)控系統(tǒng)） 收到負荷指令后， 發(fā)給機組。遠方
下達設點控制命令后， 電廠側控制系統(tǒng)應能立即對
相應機組執(zhí)行命令， 并不斷向調度系統(tǒng)上送機組實
時有功出力。在命令執(zhí)行前， 應進行安全性分析判
斷， 并采取相應措施； 如不符合條件應自動停止執(zhí)
行， 并將該機組退出遠方可控機組范圍。
測試目標值與實際有功值得出有功誤差值， 測
試向上／向下控制響應速率（爬坡率測試） 是否滿
足有功爬坡率設定。
4.3 AGC 與一次調頻的配合試驗
試驗步驟參照《水輪機調節(jié)系統(tǒng)并網運行技術
導則》里6.6.1 一次調頻與AGC 協(xié)調性試驗。
試驗詳細內容如下：
假設一次調頻死區(qū)設定為0.2 Hz ，AGC 系統(tǒng)的
頻率限制環(huán)節(jié)設置值為［49.82 ，50.18］ Hz 。
（1） AGC 投入（網控、閉環(huán)） ， 調速系統(tǒng)一次
調頻功能投入， 機組模擬頻率和高壓母線頻率階躍
50 ～ 50.3 Hz ， 穩(wěn)定后由AGC 系統(tǒng)減少有功給定
5 MW ，同向疊加正常， 穩(wěn)定后頻率返回50 Hz 。機組
一次調頻與AGC 共同進行調節(jié)， 試驗如下所示
（見圖1） 。
圖1 AGC投入，一次調頻50 ～ 50.3 Hz ，
AGC 減5 MW ，頻率返回50 Hz
（2） AGC 投入（網控、閉環(huán)） ， 調速系統(tǒng)一次
調頻功能投入， 機組模擬頻率和高壓母線頻率階躍
50 ～ 49.7 Hz ， 穩(wěn)定后由AGC 系統(tǒng)增加有功給定5
MW ， 同向疊加正常， 穩(wěn)定后頻率返回50 Hz 。機組
一次調頻與AGC 共同進行調節(jié)， 試驗如下所示
（見圖2） 。
（3） AGC 投入（網控、閉環(huán)） ， 調速系統(tǒng)一次
調頻功能投入， 機組模擬頻率和高壓母線頻率階躍
50 ～ 50.3 Hz ， 穩(wěn)定后由AGC 系統(tǒng)增加有功給定
5 MW ，反向閉鎖正常， 頻率返回50 Hz 。機組一次調
頻與AGC 共同進行調節(jié)， 試驗如下所示（見圖3） 。
· 21 ·
小水電 2018 年第4 期（總第202 期） 技術交流
萬方數據
圖2 AGC投入，一次調頻50 ～ 49.7 Hz ，
AGC加5 MW ， 頻率返回50 Hz
圖3 AGC投入，一次調頻50 ～ 50.3 Hz ，
AGC加5 MW ， 頻率返回50 Hz
圖4 AGC投入，一次調頻50 ～ 49.7 Hz ，
AGC減10 MW ， 頻率返回50 Hz
（4） AGC 投入（網控、閉環(huán)） ， 調速系統(tǒng)一次調
頻功能投入，機組模擬頻率和高壓母線頻率階躍50 ～
49.7 Hz ，穩(wěn)定后由AGC 系統(tǒng)減少有功給定10 MW ，
反向閉鎖正常， 頻率返回50 Hz 。機組一次調頻與
AGC 共同進行調節(jié)， 試驗如圖所示（見圖4） 。
4.4 試驗過程總結
（1） 初始狀態(tài)：AGC 投入閉環(huán)控制（廠控／省
調） ， 頻率穩(wěn)定在50 Hz ，AGC 系統(tǒng)將全廠有功指令
設置為Pc ， 全廠實發(fā)功率為Pc 。
（2） 進行頻率階躍使其超過一次調頻死區(qū)， 一
次調頻動作， 動作量為△ PPFC ， 全廠實發(fā)有功從
Pc 變?yōu)镻1 ＝ Pc ＋ △ PPFC 。此過程中，AGC 系統(tǒng)會
按照“同向疊加， 反向閉鎖” 原則， 禁止反方向調
節(jié)， 在AGC 系統(tǒng)給定值仍為Pc 的情況下， 不會將
有功調回Pc 。
（3） AGC 系統(tǒng)將全廠有功給定值調整為P2 ，
分如下4 種情況：
若P2 ＞ P1 ， 且頻率＜ 50.18 Hz ， 則AGC 會將
全廠有功從P1 調整P2 。
若P2 ＞ P1 ， 且頻率＞ 50.18 Hz ， 則AGC 會禁
止增有功調節(jié)。
若P2 ＜ P1 ， 且頻率＞ 49.82 Hz ， 則AGC 會將
全廠有功從P1 調整P2 。
若P2 ＜ P1 ， 且頻率＜ 49.82 Hz ， 則AGC 會禁
止減有功調節(jié)。
（4） 將頻率返回50 Hz ， 一次調頻動作增量
△ PPFC 消失， 同時AGC 系統(tǒng)進入［49.82 ， 50.18］
Hz 可調范圍， 會按當前設定值P2 進行調節(jié)， 一次
調頻和AGC 最后是同時進行調節(jié)的， 最終全廠實
發(fā)有功為P2 。
5 試驗結論要求
水電廠AGC 系統(tǒng)測試期間各個信號動作正確，
負荷調節(jié)能力強， 響應速度快。
靜態(tài)開環(huán)測試AGC 系統(tǒng)有功上升和下降試驗
的AGC 總指令和目標負荷的變化誤差滿足有功誤
差設定值。
動態(tài)閉環(huán)方式試驗中AGC 系統(tǒng)調節(jié)有功功率
速率滿足爬坡速率設定值。
當頻率在限制值區(qū)間內時，AGC 按照省調有
功給定值正常調節(jié)有功； 當頻率在限制值區(qū)間外
時，AGC 按照“同向疊加， 反向閉鎖” 原則調節(jié)
有功。
（下轉第42 頁）
· 22 ·
技術交流 SMALL HYDRO POWER 2018No.4 ， Total No.202
萬方數據
攝像頭等各種儀器設備， 對水庫、河流、湖泊、地
下水的水量和水質進行實時監(jiān)控， 并通過互聯網信
息化系統(tǒng)來獲得數據信息， 使數據能夠達到共
享［1］ 。管理人員可以遠程讀取， 及時了解用水和水
資源動態(tài)。一旦超出設定值可自動報警并通知管理
人員及時采取相應的措施。
（2） 水文水資源數據分析和預測規(guī)劃
采集的數據可自動保存至工作平臺中， 并可方
便進行匯總統(tǒng)計， 通過歷史數據的分析對比， 有利
于對水文水資源進行預測和規(guī)劃。
（3） 服務用水單位
利用互聯網信息工作平臺可以給用水單位提供
更好的服務， 用水單位可在線完成申請、審批、繳
費、查詢等工作， 大大簡化流程， 提高辦事效率。
4 水土保持管理中的互聯網技術應用
面對海量的生產建設項目， 涉及單位和人員眾
多， 監(jiān)督管理機構人員往往不夠， 存在監(jiān)管不到位
的問題； 故需充分利用互聯網等現代化技術手段，
使復雜問題簡單化， 專業(yè)問題直觀化。
互聯網信息工作平臺可集成生產建設項目水土
流失影響程度、水土保持管理分類等級、水土保持
工作指南等成果， 以及項目所在地的行政區(qū)劃和自
然概況等數據。應用者在使用中只需簡單的操作便
可快捷地了解生產建設項目的水土保持要求和后續(xù)
各環(huán)節(jié)的管理重點［2］ 。
（1） 水行政主管部門
采用互聯網信息工作平臺， 水行政主管部門可
及時了解項目動態(tài)， 開展跟蹤管理， 提高了行政
效率。
（2） 生產建設單位
從水土保持方案編制、審批、水土保持監(jiān)測、
水土保持施工和監(jiān)理， 到最終的驗收， 可在線及時
得到全程指導和服務， 有利于順利開展工作。
（3） 公眾參與
社會公眾能夠通過互聯網平臺參與了解周邊的
項目是否處于水土保持敏感區(qū)， 增強對水土保持工
作的認知度。社會公眾可監(jiān)督周邊建設項目水土保
持工作是否按正常開展， 對違反規(guī)定的可及時向水
行政主管部門舉報。
5 結 語
綜上所述， 現代水利管理中， 互聯網技術在防
汛、工程調度運行、水文水資源、水土保持等各個
方面均有著大量的應用空間， 并發(fā)揮著越來越重要
的作用， 推動了現代水利管理向現代化、精細化、
專業(yè)化、公眾化的方向發(fā)展。
參考文獻：
［1］ 張 凡 .水文水資源信息化建設管理探討［J］ .科技資 訊，2017 ，15（6） ：16 ，18 .
［2］ 姜德文，趙 輝，鄭梅云.基于大數據支持的建設項目
水土保持工作指南與應用［J］ .中國水土保持，2016
（10） ：36 39 .
■
責任編輯 吳 昊
（上接第22 頁）
監(jiān)控系統(tǒng)投入且AGC 不投入情況下， 監(jiān)控系統(tǒng)
將單臺機組有功指令設置為P1 ， 則該機組實發(fā)功率
穩(wěn)定為P1 ，穩(wěn)定之后給定值P1 不再起作用。監(jiān)控
系統(tǒng)與一次調頻配合關系滿足《水輪機調節(jié)系統(tǒng)并
網運行技術導則》（DL／T 1245 — 2013） 的要求。
6 結 語
通過水電廠AGC 試驗過程和方法的分析， 為
以后開展西藏電網AGC 系統(tǒng)聯調試驗作參考， 并
規(guī)范發(fā)電企業(yè)按照要求提交合格的試驗波形， 更清
晰的認識了AGC 邏輯功能。
參考文獻：
［1］ 李華威 .基于西藏電網下的多布水電廠 AGC 的設計與 應用［J］ .小水電.2017（2） ：51 56 .
［2］ GB／T 31464 — 2015 ，電網運行準則［S］ .
［3］ DL／T 1245 — 2013 ，水輪機調節(jié)系統(tǒng)并網運行技術導則
［S］ .
［4］ DL／T 1210 — 2013 ，火力發(fā)電廠自動發(fā)電控制性能測試
驗收規(guī)程［S］ .
■
責任編輯 吳 昊
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