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西藏電網(wǎng)下水電機(jī)組AGC試驗分析

文檔作者：孔維康文檔來源：國網(wǎng)西藏電力有限公司電力科學(xué)研究院		點擊數(shù)：	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(shù)研究工作。
E mail ：m18008900160＠ 163.com
西藏電網(wǎng)下水電機(jī)組AGC 試驗分析
孔維康
（國網(wǎng)西藏電力有限公司電力科學(xué)研究院，西藏拉薩850000）
摘 要： 詳細(xì)介紹西藏地區(qū)水電機(jī)組的AGC 聯(lián)調(diào)試驗， 其AGC 系統(tǒng)特性指標(biāo)、AGC 邏輯與一次調(diào)頻功能的協(xié)調(diào)關(guān)系
滿足“同向疊加，反向閉鎖” ； 并通過對目前水電機(jī)組AGC 系統(tǒng)試驗內(nèi)容、邏輯關(guān)系來規(guī)范西藏電網(wǎng)水電機(jī)組AGC 系統(tǒng)聯(lián)
調(diào)試驗。圖4 幅， 表1 個。
關(guān)鍵詞： 西藏電網(wǎng)；AGC 邏輯； 一次調(diào)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(yuǎn)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(yīng)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(hù)西藏生態(tài)環(huán)境和西藏地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可
持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
西藏電網(wǎng)主要能源為水能和光能， 至2017 年
底，水電總裝機(jī)容量突破1 550 MW ，西藏電網(wǎng)冬季
最高負(fù)荷沖破1 000 MW 。隨著西藏經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)
展， 西藏地區(qū)用電負(fù)荷越來越多， 以及川藏聯(lián)網(wǎng)工
程建成， 藏電外送， 西藏電力調(diào)度面臨嚴(yán)峻的考
驗。西藏電網(wǎng)電力調(diào)度的智能化， 尤其是水電廠調(diào)
度的智能化在西藏電網(wǎng)中舉足輕重， 因此電網(wǎng)調(diào)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(xiàn)西藏電網(wǎng)調(diào)度智能化。
1 概 述
西藏電網(wǎng)具有容量小、系統(tǒng)頻率擾動大等特
點， 并結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)《電網(wǎng)運行規(guī)則》的規(guī)定， 制
定出了符合西藏電網(wǎng)穩(wěn)定運行的《西藏電網(wǎng)電源并
網(wǎng)服務(wù)辦法（試行）》規(guī)定， 以及藏電調(diào)控〔2016〕
542 號《國網(wǎng)西藏電力有限公司關(guān)于印發(fā)西藏電網(wǎng)
AGC 與一次調(diào)頻協(xié)調(diào)會議紀(jì)要的通知》文件來規(guī)
范西藏電網(wǎng)的水電廠AGC 性能測試。西藏電網(wǎng)要
求機(jī)組AGC 系統(tǒng)能夠正常調(diào)節(jié)有功， 水電廠機(jī)組
AGC 系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性及其邏輯正確。
為實現(xiàn)對水電廠機(jī)組的遠(yuǎn)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(yīng)有如下： 接按調(diào)度指令
后能投入廠控AGC 功能； 調(diào)度側(cè)下發(fā)機(jī)組負(fù)荷設(shè)
定值到電廠側(cè)AGC 系統(tǒng)， 能進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)。
成組機(jī)組分配原則： 第一種是有功采用平均分
配， 第二種是根據(jù)機(jī)組優(yōu)先級別來分配機(jī)組有功
（減少負(fù)荷時， 優(yōu)先減少優(yōu)先級別低的機(jī)組； 增加
負(fù)荷時， 優(yōu)先增加優(yōu)先級別高的機(jī)組） 。
2 技術(shù)指標(biāo)
有功功率設(shè)定誤差范圍， 全廠有功爬坡速率設(shè)
定值， 水電廠AGC 系統(tǒng)的頻率限制環(huán)節(jié)設(shè)置區(qū)間。
當(dāng)頻率在限制區(qū)間內(nèi)時， AGC 系統(tǒng)會按照區(qū)調(diào)
（西藏電網(wǎng)調(diào)度中心簡稱“區(qū)調(diào)”） 有功給定值正常
調(diào)節(jié)有功； 當(dāng)頻率在限制區(qū)間外時， 假設(shè)AGC 系
統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)方向與機(jī)組一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)方向同
向，則可以疊加調(diào)節(jié)機(jī)組有功； 如果不同向， 則
AGC 禁止調(diào)節(jié)機(jī)組有功， 此邏輯以下為“同向疊
加， 反向閉鎖” 。AGC 系統(tǒng)測試應(yīng)滿足上述試驗技
術(shù)指標(biāo)（見表1） 。
· 20 ·
技術(shù)交流 SMALL HYDRO POWER 2018No.4 ， Total No.202
萬方數(shù)據(jù)
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(jī)組負(fù)荷 Load MW
3 負(fù)荷設(shè)定變化率 ／ MW／min
4 實際負(fù)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(diào)試已經(jīng)結(jié)束， 且結(jié)果正常。
機(jī)組具備安全穩(wěn)定運行調(diào)節(jié)負(fù)荷的能力， 發(fā)電廠監(jiān)
控系統(tǒng)運行正常。調(diào)速控制系統(tǒng)的各種功能經(jīng)過試
驗測試合格并且已投入運行， 調(diào)節(jié)品質(zhì)達(dá)到要求。
正常工況下，AGC 系統(tǒng)試驗在60％ ～ 100％ 額定負(fù)
荷下進(jìn)行。
3.2 安全措施
（1） 參加試驗的機(jī)組及測試時間必須征得調(diào)度
和電廠有關(guān)部門的許可， 并辦理有關(guān)手續(xù)。
（2） 測試期間， 電廠側(cè)現(xiàn)場參加試驗的電廠技
術(shù)人員和運行值班人員對測試的安全負(fù)責(zé)。參加試
驗的電廠技術(shù)人員和運行人員可以根據(jù)現(xiàn)場情況隨
時終止試驗的進(jìn)行。
（3） 測試期間， 調(diào)度與電廠之間應(yīng)保證通訊正
常， 具備頻繁電話聯(lián)系手段。
4 試 驗
4.1 靜態(tài)開環(huán)特性測試
將AGC 系統(tǒng)設(shè)置為開環(huán)方式， 調(diào)度電廠側(cè)
AGC 系統(tǒng)（監(jiān)控系統(tǒng)） 收到調(diào)度下發(fā)的負(fù)荷指令
后，不會對機(jī)組實際有功進(jìn)行調(diào)節(jié)。在AGC 系統(tǒng)
的各種運行方式下， 由調(diào)度部門向水電廠發(fā)送有功
調(diào)節(jié)指令， 查看電廠側(cè)AGC 系統(tǒng)收到的指令值與
下發(fā)至機(jī)組的目標(biāo)值是否一致。
4.2 動態(tài)閉環(huán)試驗
將AGC 系統(tǒng)設(shè)置為閉環(huán)方式， 電廠側(cè)AGC 系
統(tǒng)（監(jiān)控系統(tǒng)） 收到負(fù)荷指令后， 發(fā)給機(jī)組。遠(yuǎn)方
下達(dá)設(shè)點控制命令后， 電廠側(cè)控制系統(tǒng)應(yīng)能立即對
相應(yīng)機(jī)組執(zhí)行命令， 并不斷向調(diào)度系統(tǒng)上送機(jī)組實
時有功出力。在命令執(zhí)行前， 應(yīng)進(jìn)行安全性分析判
斷， 并采取相應(yīng)措施； 如不符合條件應(yīng)自動停止執(zhí)
行， 并將該機(jī)組退出遠(yuǎn)方可控機(jī)組范圍。
測試目標(biāo)值與實際有功值得出有功誤差值， 測
試向上／向下控制響應(yīng)速率（爬坡率測試） 是否滿
足有功爬坡率設(shè)定。
4.3 AGC 與一次調(diào)頻的配合試驗
試驗步驟參照《水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)并網(wǎng)運行技術(shù)
導(dǎo)則》里6.6.1 一次調(diào)頻與AGC 協(xié)調(diào)性試驗。
試驗詳細(xì)內(nèi)容如下：
假設(shè)一次調(diào)頻死區(qū)設(shè)定為0.2 Hz ，AGC 系統(tǒng)的
頻率限制環(huán)節(jié)設(shè)置值為［49.82 ，50.18］ Hz 。
（1） AGC 投入（網(wǎng)控、閉環(huán)） ， 調(diào)速系統(tǒng)一次
調(diào)頻功能投入， 機(jī)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(jī)組
一次調(diào)頻與AGC 共同進(jìn)行調(diào)節(jié)， 試驗如下所示
（見圖1） 。
圖1 AGC投入，一次調(diào)頻50 ～ 50.3 Hz ，
AGC 減5 MW ，頻率返回50 Hz
（2） AGC 投入（網(wǎng)控、閉環(huán)） ， 調(diào)速系統(tǒng)一次
調(diào)頻功能投入， 機(jī)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(jī)組
一次調(diào)頻與AGC 共同進(jìn)行調(diào)節(jié)， 試驗如下所示
（見圖2） 。
（3） AGC 投入（網(wǎng)控、閉環(huán)） ， 調(diào)速系統(tǒng)一次
調(diào)頻功能投入， 機(jī)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(jī)組一次調(diào)
頻與AGC 共同進(jìn)行調(diào)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(shù)交流
萬方數(shù)據(jù)
圖2 AGC投入，一次調(diào)頻50 ～ 49.7 Hz ，
AGC加5 MW ， 頻率返回50 Hz
圖3 AGC投入，一次調(diào)頻50 ～ 50.3 Hz ，
AGC加5 MW ， 頻率返回50 Hz
圖4 AGC投入，一次調(diào)頻50 ～ 49.7 Hz ，
AGC減10 MW ， 頻率返回50 Hz
（4） AGC 投入（網(wǎng)控、閉環(huán)） ， 調(diào)速系統(tǒng)一次調(diào)
頻功能投入，機(jī)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(jī)組一次調(diào)頻與
AGC 共同進(jìn)行調(diào)節(jié)， 試驗如圖所示（見圖4） 。
4.4 試驗過程總結(jié)
（1） 初始狀態(tài)：AGC 投入閉環(huán)控制（廠控／省
調(diào)） ， 頻率穩(wěn)定在50 Hz ，AGC 系統(tǒng)將全廠有功指令
設(shè)置為Pc ， 全廠實發(fā)功率為Pc 。
（2） 進(jìn)行頻率階躍使其超過一次調(diào)頻死區(qū)， 一
次調(diào)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(diào)
節(jié)， 在AGC 系統(tǒng)給定值仍為Pc 的情況下， 不會將
有功調(diào)回Pc 。
（3） AGC 系統(tǒng)將全廠有功給定值調(diào)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(diào)整P2 。
若P2 ＞ P1 ， 且頻率＞ 50.18 Hz ， 則AGC 會禁
止增有功調(diào)節(jié)。
若P2 ＜ P1 ， 且頻率＞ 49.82 Hz ， 則AGC 會將
全廠有功從P1 調(diào)整P2 。
若P2 ＜ P1 ， 且頻率＜ 49.82 Hz ， 則AGC 會禁
止減有功調(diào)節(jié)。
（4） 將頻率返回50 Hz ， 一次調(diào)頻動作增量
△ PPFC 消失， 同時AGC 系統(tǒng)進(jìn)入［49.82 ， 50.18］
Hz 可調(diào)范圍， 會按當(dāng)前設(shè)定值P2 進(jìn)行調(diào)節(jié)， 一次
調(diào)頻和AGC 最后是同時進(jìn)行調(diào)節(jié)的， 最終全廠實
發(fā)有功為P2 。
5 試驗結(jié)論要求
水電廠AGC 系統(tǒng)測試期間各個信號動作正確，
負(fù)荷調(diào)節(jié)能力強(qiáng)， 響應(yīng)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(biāo)負(fù)荷的變化誤差滿足有功誤
差設(shè)定值。
動態(tài)閉環(huán)方式試驗中AGC 系統(tǒng)調(diào)節(jié)有功功率
速率滿足爬坡速率設(shè)定值。
當(dāng)頻率在限制值區(qū)間內(nèi)時，AGC 按照省調(diào)有
功給定值正常調(diào)節(jié)有功； 當(dāng)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(diào)節(jié)
有功。
（下轉(zhuǎn)第42 頁）
· 22 ·
技術(shù)交流 SMALL HYDRO POWER 2018No.4 ， Total No.202
萬方數(shù)據(jù)
攝像頭等各種儀器設(shè)備， 對水庫、河流、湖泊、地
下水的水量和水質(zhì)進(jìn)行實時監(jiān)控， 并通過互聯(lián)網(wǎng)信
息化系統(tǒng)來獲得數(shù)據(jù)信息， 使數(shù)據(jù)能夠達(dá)到共
享［1］ 。管理人員可以遠(yuǎn)程讀取， 及時了解用水和水
資源動態(tài)。一旦超出設(shè)定值可自動報警并通知管理
人員及時采取相應(yīng)的措施。
（2） 水文水資源數(shù)據(jù)分析和預(yù)測規(guī)劃
采集的數(shù)據(jù)可自動保存至工作平臺中， 并可方
便進(jìn)行匯總統(tǒng)計， 通過歷史數(shù)據(jù)的分析對比， 有利
于對水文水資源進(jìn)行預(yù)測和規(guī)劃。
（3） 服務(wù)用水單位
利用互聯(lián)網(wǎng)信息工作平臺可以給用水單位提供
更好的服務(wù)， 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(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
面對海量的生產(chǎn)建設(shè)項目， 涉及單位和人員眾
多， 監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)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(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)手段，
使復(fù)雜問題簡單化， 專業(yè)問題直觀化。
互聯(lián)網(wǎng)信息工作平臺可集成生產(chǎn)建設(shè)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(shù)據(jù)。應(yīng)用者在使用中只需簡單的操作便
可快捷地了解生產(chǎn)建設(shè)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(lián)網(wǎng)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(chǎn)建設(shè)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(dǎo)和服務(wù)， 有利于順利開展工作。
（3） 公眾參與
社會公眾能夠通過互聯(lián)網(wǎng)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(qiáng)對水土保持工
作的認(rèn)知度。社會公眾可監(jiān)督周邊建設(shè)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(jié) 語
綜上所述， 現(xiàn)代水利管理中， 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在防
汛、工程調(diào)度運行、水文水資源、水土保持等各個
方面均有著大量的應(yīng)用空間， 并發(fā)揮著越來越重要
的作用， 推動了現(xiàn)代水利管理向現(xiàn)代化、精細(xì)化、
專業(yè)化、公眾化的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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［2］ 姜德文，趙 輝，鄭梅云.基于大數(shù)據(jù)支持的建設(shè)項目
水土保持工作指南與應(yīng)用［J］ .中國水土保持，2016
（10） ：36 39 .
■
責(zé)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(jī)組有功指令設(shè)置為P1 ， 則該機(jī)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(diào)頻配合關(guān)系滿足《水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)并
網(wǎng)運行技術(shù)導(dǎo)則》（DL／T 1245 — 2013） 的要求。
6 結(jié) 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(wǎng)AGC 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)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(rèn)識了AGC 邏輯功能。
參考文獻(xiàn)：
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［S］ .
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驗收規(guī)程［S］ .
■
責(zé)任編輯 吳 昊
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