（太仓港协鑫发电有限公司 江苏苏州 215433）
摘要：我公司机组为两台330MW（3、4号机），两台320MW（5、6号机），现有4台机组在自动控制方面存在一些共性的问题亟待解决，比如AGC调节精度较差，一次调频测试一次性通过率低，送风自动及氧量自动较差，脱硝喷氨自动较差等问题。本文对300MW机组自动控制系统存在的问题进行分析并提出优化方案，实现减少省调考核，减轻运行人员操作强度,提高自动控制品质的目的。
关键词：AGC；控制；协调；机主控；一次调频
一、概述
我司单台机组有70余套自动控制系统，绝大部分自动投入良好，但是也有不少共性的问题：3、4号机组AGC调节精度较差，5、6号机组一次调频一次性通过率较低等问题。自动品质提升研究方案主要从现有自动性能梳理并提升等内容开展，目的是减少省调考核，减轻操作强度，降低安全环保风险，提升机组性能。
本研究方案以4号机组为主要研究对象，从信号准确性、设备合理性、定值合理性、逻辑策略等方面进行分析研究，排查存在的问题、分析产生的原因、研究优化方案，并列出实施计划便于自动品质持续提升。
二、AGC精度存在问题及优化方案
AGC精度是指AGC小时平均调节精度，调节精度的根本含义是每一个AGC指令结束时，机组实际出力与要求调整位置的吻合度，单位是额定容量的百分比。省调要求，AGC每小时平均调节精度必须达到0.5％额定容量。目前二期机组AGC调节精度较差，小时平均调节精度合格率不足60%，需对AGC负荷指令准确性、功率测点准确性、机功率调节器前馈系数合理性、高压调门响应速度、DEH功率回路限速速率等方面进行检查优化。
1、AGC负荷指令准确性
3号机组大修后方天对我司的AGC、一次调频性能试验时发现，DCS收到的AGC指令比省调给出的AGC指令高0.6MW，影响AGC精度，随即对3-6号机组进行全面检查，3、4号机组测量误差最大为1.55MW不合格，5、6号机组测量误差最大为0.16MW合格。
1) DCS卡件精度检查
在DCS AI卡件处对AGC指令通道加4-20mA电流信号，检验卡件通道测量误差：
传动结果表明：负荷值越大，偏差越大。调度要求AGC负荷指令偏差<1MW，3号机组DCS与省调AGC指令信号最大偏差为1.22MW，4号机组DCS与省调AGC指令信号最大偏差为1.55MW，两台机组测量误差为0.4%左右，3、4号机组均未达到要求。DCS接收到的电流信号与RTU输出的电流信号（理论计算值）间的偏差，是DCS与省调负荷值偏差的主要原因，AGC指令在接入DCS前已经产生偏差。
针对上述核对情况，组织电气二次对3、4号机组AGC省调负荷指令信号进行核对，确认AGC负荷指令在RTU信号发送模块产生偏差，并完成回路加装电阻的工作，计划对处理后3、4号机组的AGC负荷信号进行比对，确认处理后信号测量误差。
2、功率测点准确性
功率测点信号的准确性是准确计算AGC精度和一次调频精度的前提。电气送至热控的功率测点北区机组有3个，南区机组有6个，机组运行中有发现功率测点相差较大（0.7MW）的情况，所以有必要对发电机功率测点的准确性进行核对。
1）DCS卡件通道校验：利用机组停机检修机会，在DCS AI卡件处对功率测点加4-20mA电流量，检验卡件通道的测量误差，更换误差较大的卡件。
2）功率测点三方传动核对：利用机组停机检修机会，在电气侧加功率信号，核对电气的测量值与热控DCS、省调处的接收值，分析误差产生的原因，更换或调整设备。
3、机功率调节器前馈系数合理性
核对比较二、三期机功率调节器逻辑及系数，协调控制机功率调节器前馈有两部分组成：一次调频功率和本机指令。3、4号机组机功率调节器前馈中一次调频功率和本机指令占比系数不在同一数量级，一次调频功率作用过大，本机指令的前馈作用过于微弱：
对4号机组机功率调节器前馈的UD占比进行调增，目前已将本机指令UD系数从0.05增大至0.2，后续继续优化并观察机功率调节器是否有过调现象，结合调整PI参数。
4、高压调门响应速度
4号机组高压调门顺序阀阀序为1+2、4、5、6、3，AGC调节范围180-330MW，通过观察曲线，并比对AGC小时平均精度结果，现象如下：
1)机组负荷180MW左右，处于GV4、GV5阀切换区间，GV4开至80%左右，GV5才开始开启，GV5关至7%左右，GV4开始关闭。GV4、GV5重叠度区间过小，快速响应能力较差。
2)机组负荷180-220MW左右，GV5单阀调节，GV5流量特性符合实际，AGC精度比较好。
3)机组负荷220MW左右，处于GV5、GV6阀切换区间，GV6开至8%左右，GV5全开，重叠度区间内AGC精度尚可。
4)机组负荷225MW左右，GV6开始单阀调节，GV6开度在7%-16%左右时，流量基本无变化，调节特性差，AGC精度差。GV6开度在7%以下、16%以上调节性较好。GV6开度在7%以下时，处于GV6、GV3重叠度区间，此时GV6也是没有流量的；GV6在16%以下时，我们这里说的开度指的是设定值，比较阀门开度反馈值，存在-3%的偏差，即阀门实际开度是13%。
5)机组处于GV6、GV3阀切换区间，精度稍差；GV3单阀调节时，AGC精度较好。
6)机组负荷300MW以上，高压调门全开，AGC精度差。
综上所述， GV6阀门开度7%-16%区间流量特性差，已进行优化，效果较好；GV3、GV6重叠度、GV3低开度、GV6高开度流量特性需计算调整；GV5重叠度偏小，需调整重叠度使GV5提早开启；负荷300MW以上DEH调门全开时精度不合格，需调整主汽压力设定，使DEH调门进入调节范围内。
5、DEH功率回路限速速率
从机功率调节器输出的遥控值（ADSREF）到DEH设定值（REFDMD）存在限速环节，当遥控指令与DEH设定值偏差（即指令死区）大于0.15MW时，每周期DEH设定值最多变化0.15MW，DCS功能块运算周期为500ms，即DEH设定值变化率最大为0.3MW/s。
可综合调整指令死区与功率变化速率，在确保机功率控制不发生振动情况下，加快机功率回路响应速度。逻辑图如下：
三、AGC精度品质提升结论：
目前，4号机AGC指令信号电阻加装完毕。4号机组协调机功率调节器的前馈系数和DEH高调门流量特性、重叠度等参数在持续优化观察中。下一步，利用机组调停机会对AGC指令和功率测点进行信号传动核对，更换或处理相关设备，确保测点误差在合格范围内。通过上述举措，将整体提升3、4号机组AGC精度，将省调对公司AGC精度考核金额降至最低。
四、一次调频响应指数存在问题及优化方案
《江苏电网统调发电机组运行考核办法（试行）》要求：机组一次调频性能利用江苏电网发电机组一次调频在线实时检测系统进行测试。EMS发出“增负荷测试”(或“减负荷测试”)信号后，系统自动产生0.1083Hz的最大负向(或正向)频差，对应机组调频负荷为3%额定容量，EMS系统记录机组一次调频负荷情况。一次调频的考核，称为三段式考核，在线人工测试的时间为45秒，得出0-15秒、0-30秒、0-45秒的响应指数。
2015年8月1日起开始施行的《江苏电网统调发电机组运行考核办法》第三十四条要求：0-15秒响应指数应达到0.4，0-30秒响应指数应达到0.6，0-45秒响应指数应达到0.7。
一次调频响应指数：指机组负荷实际响应曲线与时间轴围成的面积（积分电量）与一次调频指令与时间轴围城的面积之比。
典型的一次调频响应曲线（图示是增负荷）
1、一次调频测试相关信号准确性
通过对AGC负荷指令信号的传动核对，我们发现DCS卡件通道、电气二次PMU装置、信号电缆等环节均有可能产生误差，从而影响AGC和一次调频测试结果。
为避免不必要的测试考核，需利用停机、日常维护的机会，对各机组DCS送给RTU、PMU的信号进行传动，对DCS卡件AO通道校验、电气二次RTU/PMU接收端分别进行测量、比对自动化处收到的信号显示值等，记录信号传输各环节比对数据，分析误差产生原因，更换或处理相关设备。
一次调频至RTU/PMU信号见下表。
2、参数合理性
5、6号机在做一次调频测试时，有GV4参与调节时一次性通过率较低。针对5、6号机组近三个月做的一次调频测试结果，热控逐步优化了5、6号机部分DEH阀门的重叠度。在做一次调频试验时,各阀门都能及时的动作，但是GV4的流量特性在凭经验值修改后仍不理想，阀门动作但是主蒸汽流量变化不明显。
根据数据表可以发现，GV4/GV5重叠度优化后，GV5开启到33%，GV4就开始开启。但GV5从33%开到40%，GV4在0%开到10%这个区间，主汽流量变化量很小且非常缓慢，GV4阀门流量特性差。
所以现在5、6号机需要做DEH阀门流量特性试验，确定各阀门特别是GV4的流量特性，在确定了阀门流量特性后再有针对性的优化DEH阀门重叠度。3、4号机组大修后进行了DEH阀门流量特性试验，调整了高调门流量特性及重叠度函数后，一次调频测试均能一次合格。
组织对5号机组进行了DEH阀门流量特性试验，试验中发现阀门的实际流量特性大多和我们在用的参数不符，比如试验发现GV5高调门开度在10%-35%动作时，主蒸汽变化量明显，10%以下及35%以上动作时主蒸汽流量基本不变化，而我们实际在用的行程是6%-45%。这就造成机组运行时，在某些开度区间，DEH调门虽然动作，主蒸汽流量及机组功率却不变化，影响AGC及一次调频精度。后续对5号机阀门流量特性函数和重叠度进行计算并优化。
五、一次调频响应指数品质提升结论
目前，5号机阀门流量特性试验的数据进行整理，对各调门的流量特性参数和重叠度进行复算，后续准备对5号机DEH阀门参数进行修改，并跟踪持续优化；利用机组调停或C修机会对一次调频测试的相关测点进行传动核对，更换或处理相关设备，确保测点的误差在合格范围内。结合当前工作进度，将全面提升5、6号机组一次调频性能。
论文作者:任为
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/19
标签：机组论文; 功率论文; 精度论文; 指令论文; 负荷论文; 调门论文; 流量论文; 《电力设备》2018年第5期论文;