发电控制自动化浅析论文_李玉杰

广东南方职业学院 广东省江门市 529000

[摘要]:我国正处于产业转型升级时期,自动化、智能化是我国企业、社会发展的必然方向。电力系统控制的自动化、智能化也必将顺应这种趋势,电力系统智能化是在控制自动化的基础上发展起来了的,发电机组的发电控制自动化经过不断改善满足了机组并列及正常运行的需要,整合火电厂机、炉、电、燃控制自动化仍需要不断努力。

关键字: 控制 自动化

建国以来,我国的电力发展得到了飞速发展。1949年,全国发电量仅为43亿千瓦时,全国发电装机容量仅为185万千瓦。经过70年的不懈奋斗,我国电力发展突飞猛进,进入了大机组、大电厂、自动化时代。目前,我国电力装机规模和发电量稳居世界第一,为经济发展和社会进步作出了重要贡献。据中国电力企业联合会发布《2018~2019年度全国电力供需形势分析预测报告》显示,截至2018年底,我国全口径发电装机容量19.0亿千瓦,全国发电装机及水电、火电、风电、太阳能发电装机规模均居世界首位。

随着我国的产业升级、科技创新以及向智能化、大数据社会的转变,再加上我国电力系统的巨大规模,我国电力系统自动化技术也必将进一步发展和升级。电力系统自动化包括:发电控制的自动化(AGC),电力调度的自动化(具有在线潮流监视,故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动),现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站,实现更好的无人值班.DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便),配电自动化(DAS).

发电控制自动化 ( Automatic Generation Control )是利用调度监控计算机、通道、远方终端、执行(分配)装置、发电机组自动化装置等组成的闭环控制系统,监测、调整发电机组的频率、电压幅值。发电控制自动化装置着重解决发电机并列的问题和并列之后的频率调节、电压幅值调节和负荷分配问题。

一、AGC装置在发电机组并列时的自动化控制。

发电机组并列应满足两个基本要求:1、并列断路器合闸时,冲击电流不超过允许值,且尽可能地小。2、并列后应能迅速进入同步运行状态,暂态过程短,减少对电力系统的冲击。目前,发电机组一般采用准同期并列方式,并列装置基本组成如下面示意图。

当电平检测器测得的越前时间(tYJ)信号频率差、电压差都在允许范围内时,装置即发出合闸控制信号,实现并列合闸;否则,允许并列断路器合闸。

发电机组并列有自同期并列和准同期并列之分。自同期并列多用于水电机组的系统事故处理,火电大型机组一般采用准同期并列方式。发电控制自动化装置(AGC)可通过参数设置满足相应的要求。

并列前,自动控制装置监测系统的频率和发电机机组频率,频率差控制单元根据参数设定作出增速、减速判断,并发出指令,最终使得频率差符合要求。同时自动控制装置也会对系统电压和发电机组电压实时监测,并通过电压差控制单元根据参数作出升压、降压判断、发出升压、降压指令。当发电机组的电压幅值、频率、相位符合并列要求时,合闸信号控制单元

二、AGC装置的频率调节、电压幅值调节和负荷分配

电力系统的供电频率是系统正常运行的主要参数之一,发电机组的频率要符合系统要求的频率。一方面,发电机组要通过AGC的控制实现自身频率与系统实际频率保持一致;另一方面,发电机组还可以通过AGC的控制实现对电力系统频率的一次调整。发电机组的频率变化与发电机组的负荷输出变化有关,即发电机组的功率—频率特性。发电机组的功率—频率特性取决于调速系统的特性。

当系统的负荷变化引起频率改变时,发电机组调速系统工作,改变原动机进汽量(或进水量),相应增加或减少发电机的出力。调节发电机组的输入功率以适应负荷的需要。

发电机组调速系统根据负荷的变化作出相应的变化。负荷增加,发电机有功功率增加,原动机转速下降,飞摆离心力减小,错油门活塞向下,调节气门的开度增大,汽轮机进气量增加,原动机转速上升,输入功率增加。在输入功率增加、转速增加的过程中,离心力逐步增加,最终达到一个稳定的新的平衡。

发电机组电压调整也是AGC装置一项重要功能。正常运行时,发电机组电压及负荷分配也是根据系统电压、负荷要求和发电机组的实际电压、输出负荷作出相应调整,使电压、负荷基本维持在一个相对平衡的状态。

目前,随着电力系统智能化发展,发电控制自动化也加入了智能化元素和组态触摸屏,运用通信、电子和计算机技术,通过分层控制系统对整个电厂进行控制。可以使控制自动化更加直观、快速、简洁。但火电厂的智能化控制自动化仍需不断整合和发展,尤其是将火电厂燃料管理纳入控制自动化系统,更是任重道远。

参考文献:

《浅谈发电厂电气自动化控制方法》 田花 《中国科技博览》2015.26期

《浅谈发电厂电气自动化应用研究》 展宗波,赵健 《中国科技纵横》2015年 第5期

论文作者:李玉杰

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第8期

论文发表时间:2019/9/19

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