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摘要：作为企业的供电系统，热电站是企业的重要基础设施，其可以为企业提供供电保障，供电负荷保护了生产用电、生活用电、办公用电等，同时蒸汽也可为生活供水和供热。基于此，文章以某企业供电的热电站为对象，研究分析了该企业自动发电控制技术的相关应用。由于该企业对于供电性能的特殊要求，供热量的大小左右了发电量的输出，当供热量出现变化的时候，发电量也会相应的出现变化。因此，本文旨在通过研究，来实现对发电量的自动控制，在确保企业用电安全、可靠用电的基础上，最大限度的提升各发电设备的使用率，减少无功输出，达到节约能源的目的。
关键词：热电机组；自动发电控制；实践应用
1自动发电量控制系统的控制方法
要想确保自动发电量控制功能的实现，需要编写一组控制程序，使其运行在能量管理系统的平台上。程序要求能够实现对各个重要系统参数进行管理和控制，其所管理的参数包括以下几个：系统频率偏差Δ?、联络线交换功率偏差ΔP、联络线交换电量偏差ΔE以及系统电钟时间与天文时间偏差Δt。考虑到不同的电网由于内部机组配置以及外部负荷挂载情况的不同，对于发电控制的要求也不一样，其所采用的按制方法也不尽相同。
1.1定频率控制法
其控制原理是对电网频率进行控制，降低其波动性，使Δ?=0。该方法主要用于由多个相对独立的电网组合在一起形成的联合电网的主网的发电控制。该方法的计算公式如下：ACE=K1Δ?，在公式里K1代表当前电网的频率偏差系数，该系数的设置应满足电网调节要求。
1.2定交换功率法
该方法的原理是由主网对频率进行控制，以确保联合网内频率的恒定。利用该方法可以将联络线上的功率控制在设定的范围内，对于容量不大的联合电网比较适用。该方法的计算公式如下：ACE=ΔP；公式里ΔP代表交换功率偏差。
1.3定频率定交换功率偏差法
该方法在实现控制的时候，将（1.1和1.2）两种控制方法结合起来，对于Δ?、ΔP都要进行检测，对检测结果进行分析，辨别到底是哪个区域的负荷出现了变化，然后有针对性的控制该区域的调频机组工作，降低负荷变化产生的影响。该方法的计算公式如下；ACE=ΔP+K1Δ?
1.4自动修正时差法
该方法是基于第（1.3）种方法建立起来的，相比较于第（1.3）种方法，自动修正时差法还具有修正时间偏差的能力。所谓时间偏差，是指系统设各自带电子时钟的时间与天文时间之间的差值，这种偏差是因为系统长时间运行时积累的频率偏差而产生的。自动修正时差法可以及时的消除时间偏差。这种方法要求全网络各个系统时间必须保持一致，否则将会造成联络线交换功率的时候发生偏差。该方法的计算公式如下；ACE=ΔP+KfΔ?+K1Δt，在公式里K1是指偏差系数。
1.5自动修正交换电能偏差法
该方法是基于第（1.3）种方法建立起来的，相比较于第（1.3）种方法，自动修正时差法还具有修正联络线交换电能偏差的能力。当互联系统各方都采用＂时变电价＂政策时，就要求能够对交换电能偏差给予纠正。这是利用经济杠杆来迫使互联系统各方严格按合同约定的数值控制联络线功率的有效方法。该方法的计算公式如下：ACE=ΔP+KfΔ?+ KfΔT+KeΔE
1.6自动修正时差及交换电能差控制方式
自动修正时差及交换电能差控制方式是上述5种控制方式的全面综合控制方式。该方法的计算公式如下：ACE=ΔP+K1Δ?+K1ΔT+K1ΔE
2自动发电控制实现的基本目标
对于企业的供电系统而言，自动发电控制是保证电网安全、稳定的重要手段。自动发电量控制的目标是降低因外部负荷变化而导致的电网波动，使由于负荷变动而产生的区域控制偏差ACE不断减小直至为零。其最基本的控制目标包括以下几点：（1）控制电力输出，使其与外部负荷达到一个相对平衡的状态；（2）控制电网频率，将其波动性控制在一个相对低的水平上，确保定额；（3）执行发电计划，调节和控制配电输出，尽可能避免个别配电区域出现超计划用电的情况发生；（4）协调、控制各发电机组有效运行，节约运行成本。
3热电机组自动控制发电技术应用研究
3.1控制方案的论证及确定分析
按照企业需求分析，其电网的运行成本虚高主要与控制形式有关，人工操作不能细化对负荷以及无功补偿的调节，所以在长期供电中，其不能实现实时化调控而导致供电成本虚高。因此设计选择自动化控制模式，可以提高控制精度，就可降低供电成本的支出。
首先，热电站的自动化程度较高，其发电负荷主要是热负荷，当热负荷出现波动，电负荷就会出现波动，因为电站系统负担的是35kv负荷波动相对小，所以电力负荷波动主要是两条主线的电力波动。其次热负荷稳定后，发电负荷稳定，此时35kv系统波动就会导致主线波动，可见控制的重点就是对主线波动进行控制，即在主线上加装自动控制系统，将上下网络电力供应控制在合理范围，保证经济性。综合考虑，确定改造方案为在110kv上架设变送器，输入引导到1号发电机组的电调系统控制器，有汽轮机调整系统上下电网的负荷改变，实现对110KV线路的自动控制。
3.2控制方案的实施
3.2.1设备选型
企业为了更好实现低成本原则，本次设备改造由企业自行设计系统与组合安装。主要部件为两台变送器，一台功率磁加器，汽轮机电调系统及端子设备等，主要设备对国内供应商进行采购。（1）功率送变器。选择功率送变器就是利用其对测线有用功线性转化的基本原理，有功功率送变器可以直接反应线路功率，主要是对有功功率的传输方向进行检测，并可以在频率为50Hz的三相电路中应用。（2）功率总加器。功率总加器的选择必须满足两条线路的直流信号需求，对其进行求和，然后转换为对应的比例直流输电信号，供应给汽轮机进行识别和调速需求，电力系统中应对两条主线的功率件检测和控制。（3）汽轮机调速装置。按照系统构建的需求，以及考虑成本问题，本次改造不对调速系统进行升级和改造，仍然选择原有的调速系统。
3.2.2设备与线路安装
根据设计方案以及设备选择，绘制相关的技术原理图并以此指导安装。具体情况如图1所示。
图1自动控制发电量技术原理框图
（1）送变器、总加器安装。按照设计需求，送变器和总加器安装在电气主控室的送变器屏；（2）线路敷设和端子接入。为了减少投资和改造影响范围，利用柱电气控制室的送变器屏来安装设施，利用其预留的备用接口来接入控制设备，在确定无干化的情况下将总加器和1号机组调速装置进行连接，实现信号传输。送变器的输入量为110kv的二次电压和电流，节约投资的要求下，将其引入保护屏引线电缆；（3）二次线安装。设备、线缆、端子接入后，安装二次连接的基本要求完成整体线路的连接，分别取两条主线的二次电压和电流引入送变器，送变器输出±5v信号，引入到总加器两端，总加器完成求和后输出一个4-20mA的信号，引入到汽轮机控制装置，并实现自动调节。
综上所述，本文通过对该企业的供电问题迸行研究分析，并提出了改善措施。同时对其自动化控制的需求进行了研究，尤其是在人工控制下，其成本不易下降的问题进行了研究，提出改进方案，利用简单的系统改造措施来满足了自动化控制的需求。从长期运行的角度看，其可以更加有效的降低成本，提髙了经济效益。
参考文献
[1]王建军，张应田，欧阳佳慧.提高单元机组自动发电控制技术指标方法探讨[J].山西电力，2011，06：60-63.
[2]吴宁宇，贺建军，岳志敏.自动发电控制技术在兴泰发电公司220MW机组中的应用[J].电网技术，2005，18：56-58.
[3]马俊峰.330MW火电机组协调控制系统优化设计[D].内蒙古大学，2016
论文作者:段彦亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/4
标签：偏差论文; 负荷论文; 功率论文; 电网论文; 方法论文; 系统论文; 机组论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;