摘要：厂级AGC作为平衡发电机组负荷与电网负荷的重要控制系统，能够保证电网的稳定高效，以及改善发电厂的发电效率、保证机组设备协调稳定运行，最终实现电网与电厂的可持续高效发展。本文分析了火电厂AGC系统的实际应用可行性，通过查阅国内外相关研究文献，先从理论上进行了可行性分析，接着建立了测试和仿真环境，通过仿真系统收集了AGC系统在厂级机组负荷分配的数据；并将测试的可行性进一步结合实际项目，进行实际的论证。最终通过实际项目证明，AGC全厂模式能够有效改善传统AGC系统在调度负荷方面的不足，作为电网AGC强有力的辅助，实现高效可持续的经济效益。同时也进一步说明了机组煤耗曲线作为厂级AGC系统的灵魂，必须要求相对准确。如果能把准确的煤耗曲线与厂级AGC配合起来，就一定能实现电网、电厂的节能调度双赢的局面。鉴于此，本文是对厂级AGC在电厂中的设计与应用进行研究和分析，经供参考。
关键词：厂级AGC；优化分配；经济运行；机组控制；优化调度
一、厂级AGC项目建设整体上应包含以下四阶段
（1）确定目标：与厂方运行、热控等专业探讨，结合实际情况，明确系统界面、厂级AGC系统分配策略，以及其它功能需求。（2）系统设计与仿真试验：根据阶段（1）中明确的目标，进行系统功能设计与仿真试验，与厂方进行确认，明确相关设计已经满足要求，图纸冻结。（3）硬件施工与调试：根据阶段（2）明确的图纸进行硬件系统施工，包括电缆、通信线敷设，以及相关硬件系统调试，并在所有硬件系统完成施工后，进行开环联调。开环试验性能满足相关技术标准要求后，方可结束。（4）闭环联调与性能测试：在阶段（3）的基础上，进行闭环联调，确定系统整体运行的可靠性。闭环联调至系统运行正确后，进行相关性能试验，性能试验满足后，汇报中调，正式投入运。厂级AGC整体设计可分为硬件与通信网络，命令接受与发送，数据采集，负荷优化分配计算功能，人际接口，可拓展设计等。
二、分配策略
（1）正常工况指机组工作正常，无辅机故障或者出力受限，提供包括以发电煤耗为基准的优化分配，综合考虑发电量与机组能耗分配，快速比例分配策略等。（2）特殊工况包括出现机组出力受限、机组故障、通信问题导致的机组出力受限或者退出厂级AGC方式运行的情况，提供快速变负荷，危急应对等相关策略。（3）电网运行方式改变时，根据技术规范要求，进行比例分配。分配策略应满足的要求：（1）无扰切换；（2）在分配的数学计算过程中考虑计算结果的正确性；（3）考虑分配策略计算结果在机组实际的执行能力；（4）大型辅机的能耗统筹等因素；（5）执行时间；（6）明确分配目标必须以煤耗为最终原则；（7）全厂变负荷速率应充分考虑机组实际情况；（8）一次调频影响；（9）临界负荷区；（10）备用裕度。
三、异常工况与故障应对
1、机组异常工况
当机组发生MFT，甩负荷，RB等异常工况时，厂级AGC系统自动解除该机组的厂级AGC方式，机组回复到本地运行方式，厂级AGC分配程序自动跟踪机组实发功率值，并以此为基准，确定其它正常工作机组的分配策略切换并快速升负荷。
2、机组出力不足
当机组辅机出现故障，协调控制系统问题，或者燃煤质量下降，出力受限工况时，厂级AGC系统判断机组当前状态，自动将分配策略切换至最优对应策略，确定正常机组应具备的最优分配策略。
3、厂级AGC系统故障
厂级AGC系统与RTU通信发生故障时，保持最后一个有效厂级负荷指令，并维持当前分配目标，直到系统恢复正常，或者调度同意强制退出厂级AGC方式。当厂级AGC系统无法正常工作时，所有机组自动切出厂级AGC方式至本地方式，等待调度员的进一步指令。
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4、机组DCS系统故障
机组DCS与厂级AGC系统发生通信故障时，保持最后一个有效负荷指令，切出厂级AGC方式至本地负荷方式。
四、耗差分析
（1）根据《DL/T904-2015火力发电厂技术经济指标计算方法》明确正平衡、反平衡计算方法，并明确相应的计算依据测点，以及厂内某些辅助设备特殊问题的处理方法，如CO含量引起的化学不完全燃烧损失处理，石子煤排放量大引起的燃料损失等。（2）从机组DCS系统中获取相应的数据，进行初步处理，包括工况选择、数据预处理等，作为后续计算的基本依据。（3）在同一计算周期内，同时执行正平衡与反平衡方法，二者相互对照。（4）正平衡方法采用入场煤质化验结果进行成分对照。（5）反平衡方法拟采用真空度等对能耗影响较大的因素进行相关修正。（6）相关分析结果在厂级AGC系统性能与耗差分析服务器上提供相应的历史数据存储与查询。
五、运行模式
运行方式包括如下几类：（1）厂级AGC手动控制模式：厂级负荷指令从厂级AGC负荷自动分配系统上由值长手动给出。（2）自动分配模式：中调AGC下总负荷指令由中调EMS系统给出。（3）单机AGC方式，单机AGC方式下各机组CCS、AGC投入，各机组负荷指令由中调EMS系统给出。（4）本地方式：该方式下各机组CCS、AGC投入，机组保持当前功率。
六、操作逻辑设计
单元机组厂级AGC方式投退判断单机投入厂级AGC允许条件（取AND）：（1）机组协调控制方式已投入；（2）机组无RB动作；（3）机组已并网；（4）全厂厂级AGC投入方式已允许；判断单机退出厂级AGC方式条件（取OR）：（1）全厂厂级AGC投入方式已退出；（2）RB动作；（3）MFT；（4）甩负荷；值长站厂级AGC投退判断全厂厂级AGC方式允许投入条件（取AND）：（1）至少两台机组已并网；（2）中调来厂级AGC方式投入允许；判断全厂厂级AGC方式允许退出条件（取OR）：（3）低于2台机组处于运行状态；（4）中调要求统一退出厂级AGC方式。其中条件（2）目前无信号下达，仅以中调调度员通知为准，值长手动退出。
七、厂级AGC系统接收指令安全性设计
对厂级AGC系统从RTU所接受的指令进行安全性判断，包括超量程、超步长、坏质量等，并根据问题的性质，在系统中做出相对应的动作，并发出相应告警，同时采用相关信号保持等方法，确保接收全厂指令不发生突变，甚至掉0，导致发电量损失。
（1）厂级AGC系统与RTU通信指令安全：指令安全主要考虑超步长、越限、坏质量等三个方面，发现RTU来指令超步长、越限时、坏质量时，维持原来指令，发出提示报警信号。（2）单机接受厂级AGC系统指令安全：单机接受厂级AGC系统指令与接受单机AGC方式安全指令一致。（3）单机AGC方式、本地CCS方式与厂级AGC方式指令切换：单机AGC方式与厂级AGC方式之间不能互相切换，只能是单机AGC方式→本地CCS方式→厂级AGC方式，以及厂级AGC方式→本地CCS方式→单机AGC方式。
结束语
总体而言，电网AGC系统已经是电网控制机组负荷分配的重要手段，但其对火电厂单台机组的运行经济性提高存在一定的技术制约，为降低火电厂的煤耗率，响应国家节能减排的精神，通过火电厂厂级AGC系统进行发电分配控制，是发电企业的尝试，也是国内各电力设备厂商的关注焦点。虽然现在也有一些火电厂通过与一些科研机构合作实现了厂级AGC的商业投运，但因为种种因素，火电厂厂级AGC的商业运行案例在国内并不多见。因为电厂各机组参数性能各异，且功率分配策略存在多种可尝试的方式，所以本次研究针对新疆某电厂的用户特点与需求，通过多次调研，设计出适合该电厂所需的调节策略，并根据该策略设计出该电厂的厂级AGC系统。
参考文献:
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[3]文剑,程月.COMOS与PDMS在电厂管道设计中的开发及应用[J].特种结构,2017,34(05):94-99.
论文作者:赵民
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/20
标签：厂级论文; 机组论文; 方式论文; 系统论文; 分配论文; 负荷论文; 指令论文; 《电力设备》2018年第14期论文;