提高机组AGC调节品质论文_于机鹏

（华电龙口发电股份有限公司山东烟台 264000）

摘要：本文针对本公司220MW机组AGC调节功能进行研究，对机组AGC控制下的协调控制策略进行优化，整定调节参数，最终满足电网两个细则要求，提高了企业的经济效益。

关键词：AGC “R"模式；两个细则；控制方案；阀门特性

AGC是自动发电控制（Automatic Generation Control）的简称，其控制目标是在保证机组主要参数变化满足相关安全规定的前提下，使机组有功负荷在规定的范围内，按规定的速率跟踪远方调度指令。

华电龙口发电股份有限公司现有四台机组运行，采用北京重型电机厂制造的N200-130/535型汽轮机，系超高压、中间再热、三缸三排汽，凝汽式汽轮机，经通流部分扩容改造为220MW机组，二、三期分别采用武汉锅炉厂制造的WGZ-670/140-2型和WGZ-670/13.7-6型锅炉，系超高压、中间再热、自然循环单汽包燃煤锅炉，其中#3、#4锅炉的制粉系统为中间仓储式，#5、#炉为中速磨直吹式制粉系统。各机组的热控系统在原组装仪表的基础上进行了升级改造，采用常规盘装指示仪表和DCS系统并存的形式，#3、#4机组控制系统为上海新华控制工程公司的XDPS-400分散控制系统，DEH为上海新华公司的DEH-ⅢA型系统，#5机组DCS系统升级改造为上海新华控制集团的XDC800分散控制系统，同时DEH改造为DEH-Ⅴ系统，#6机组DCS系统升级改造为GE新华控制有限集团的OC6000e控制系统。

由于我公司机组运行时间较长，设备相对比较老旧，自动化程度较低，AGC调节存在动作死区大，反应迟缓等问题，机组运行性能不能完全满足电网AGC技术要求，特别是电网公司发布“两个细则”以来，对机组AGC“R”模式的投运情况进行严格考核，公司AGC分摊费用较高，运行局面被动，为贯切电网“两个细则”精神，最大限度发挥机组性能，提高机组AGC控制品质，龙口公司热控专业技术人员迎难而上，做了大量的技术调研和探索工作，具体思路如下：

1.熟悉机组的结构、运行特性，结合DCS控制软件提升自动化控制水平；

2.优化逻辑组态和调节参数，完善给水系统、燃烧系统调节品质，控制动态过程中偏差；

3.重新调整机组高调门流量特性曲线，提高阀门重叠度；

4.提高机组负荷调节速率，调整AGC指令动态幅度；

5.校对中调负荷指令与DCS系统接收的负荷指令的偏差并修正，以消除指令误差；

6.校对中调功率与DCS系统功率偏差并修正，以消除功率误差。

通过对各机组热力系统和控制系统对比可以发现，采用中间仓储式制粉系统的#3、#4机组在控制精度和调节速度等方面远远好于采用中速磨直吹式制粉系统的#5、#6机组，因此我们决定从#3、#4机组着手进行AGC“R”模式控制方式的探索。首先我们在#3、#4机组分别进行了单阀和多阀情况下的AGC试验，试验证明单阀控制方式的调节效果好于多阀的调节效果，但考虑到机组的运行效益问题，公司决定还是采用多阀控制方式。

经过多日的现场试验观察，在系统投入AGC“R”模式运行后，机组负荷、主汽压力、汽包水位、主汽温度等参数波动较大，我们通过反复试验，优化控制方案，修改调节参数，提高了机组各系统的调节品质。但AGC的控制精度和调节速率仍不能满足“R”模式要求，这就需要对DCS和DEH系统的控制方案进行修改，通过分析公司各机组原来的机炉协调控制CCS至DEH负荷指令信号接口是通过开关量连接的，在整个控制系统里相当于串级调节，中间环节多，调节速度慢、调节效果差，如果将信号接口改为模拟量接口，控制系统就相当于单回路调节，系统结构简单，调节速度快，调节精度高，于是我们利用机组调峰机会调整系统板卡、敷设电缆、修改组态，将#3、#4机组的DCS和DEH负荷指令接口由开关量修改为模拟量连接，此项改动后效果较好，调节精度有了很大提高，但调节速率仍不满足调节要求，经申请，将机组的变负荷速率由额定的4.4MW/min修改为6.3MW/min，同时在负荷指令中加入前馈信号，并引入导前微分环节，大大提高了汽机调门快速响应负荷指令的功能（见附图1）。

附图1：汽机主控控制方案

多日的观察中我们发现顺序阀控制方式下，在负荷较低，#1、#2高调门参与调节的时候，调节效果良好，但升高负荷，#1、#2高调门全开后，只有#3调门单独调节时，调节效果较差，说明高调门的重叠度和流量特性不适应调节的要求。由于公司机组运行时间长，历经多次大小修，机组的实际阀门流量特性与设计的阀门流量特性曲线肯定存在偏差，我们对各高调门分别进行了单阀和多阀方式下的阀门流量特性试验，在取得数据基础上，经过DEH厂家技术分析和理论计算最终得出实际的阀门流量特性曲线（见附图2、附图3），在修改了阀门流量特性曲线后，AGC“R”调节效果得到进一步的提升，已经完全满足两个细则要求，顺利通过168试运。

经跟踪观察在调节过程中经常会出现调门和负荷抖动现象，通过调整调节参减弱调节作用后，虽然消除了抖动，但AGC调节的精度和速率又有所下降，仔细研究后发现抖动现象仅发生在调门的特定开度和负荷指令变化较快的情况下，于是技术人员提出了动态调节参数的思路，将PI调节参数设定为负荷指令和调门开度的函数（见图1），实施后即消除了调门和负荷抖动现象，又兼顾了调节精度，达到良好的调节效果。

为进一步提高AGC“R”模式的性能指标，热控技术人员又从多方面入手，消除所有不利因素：通过多次与中调核对AGC负荷指令，精细调整DCS接收到的负荷指令与中调信号相符；与电气人员核对送到中调和DCS系统中的负荷信号，协调电气将各功率变送器均接到同一段PT上，保证了机组负荷与中调负荷的高度一致，减少了中调计算出的调节指标误差，AGC调节效果又得到进一步提高。

通过长时间的不断探索试验，热控技术人员虽然付出了艰辛的努力，但出收获了丰硕成果。公司的#3、#4机组AGC各项技术指标满足了“两个细则”的要求，通过技改后投入AGC功能效果与以前对比来看（见附图4、附图5和附表1），公司机组AGC控制品质有了较大提高，为电网的安全稳定运行、为龙口公司安全经济多发电、提高经济效益（每天因为投入AGC带来的直接补偿费用约10万元）做出了新的贡献。