摘要：以某电网一次调频运行管理规定为例,探讨了水电机组一次调频限幅及与自动发电控制协调规范.针对在一次调频过程中可能发生抬机的原因以及一次调频与AGC配合的矛盾及其原因进行了系统分析，在此基础之上介绍了一次调频与AGC相互协调的实例。
关键词：水电机组；一次调频限幅；自动发电控制；协调
在发电机组中一次调频是其主要的基础功能，也是确保电网系统完全性、稳定性以及良好运行的主要方法与措施。水电厂在对一次调频进行使用时，可较好的保障供电质量的快速提升。我国某水电厂结合实际需求对入网机组一次调频制定的完善的技术性能需求与指标，对一次调频管理工作进行充分指导，同时对于一次调频限幅与自动发电控制等固定却缺乏完整性，使得机组一次调频功能的提升受到了阻碍。
一、限幅及其与AGC协调规范
该水电站对于机组一次调频技术参数与性能需求指标主要包含了技术规范标准、动态品质标准、限幅与AGC协调标准。同时限幅与AGC协调规范标准又又包含了两个方面：
其一，对于一次调频负荷变化没有任何约束与限制，对于轴流转桨式水轮机组的负荷变化程度可结合机组实际需求与性能特征进行科学合理的限制与管理。
其二，对于使用了AGC功能的发电机组而言，当供电系统频率高与50Hz±0.05Hz时，需要工作人员及时对影响频率恢复的AGC指令进行暂停，并到发电机组一次调频功能结束以及停止时间大于45秒时恢复AGC指令。
二、一次调频限幅
通常情况下，一次调频限幅具有两种意义，其一为调节幅度的限制于约束、其二为调节区域的限制与约束。在相应的规范中仅仅对调节的幅度进行了相应的规定。
水电机组与火电机组相比具有较大的差距，水电机组在运行期间缺少蒸汽参数的约束与限制，其中一次调频负荷调节幅度也可不具有任何限制与约束。对轴流式水轮机组进行一次调频负荷变化幅度进行约束与限制的主要目的是为了较好的防止在一次调频工作期间出现抬机现象，这一现象的形成通常是由于甩负荷期间尾水管中的水轮机与反水锤进入水泵工作情况时向上的轴向水推动力所形成的。所以，在实际工作期间对参与一次调频的轴流式水轮机组导叶动作下限进行科学的设定，就可对抬机现象进行良好的预防。
俄罗斯某水电站的安全事故对于水力振动的危害也是一次较为明显的警告。在部分负荷期间，混流式水轮机组进入到水力振动区域，转轮形成的后偏心涡带会使导致发动机组出现振动、处理缺乏稳定性、大轴摆动较为明显以及尾水管损坏等问题的发生，使得发电机组的安全运行受到直接影响。另一方面，发电自机组在满负荷运行期间，经常会由于一次调频运行导致出力运行较大，对机组完整性具有直接影响。
为了对抬机现象、水力振动以及超出力对发电机组破坏问题进行科学的预防，则需要结合水电站实际需求对一次调频驱区域进行合理的限制。
三、一次调频与AGC协调
一次调频也就是调速设备结合供电系统自身的频率差异自主对整个机组的负荷进行调节与完善，对系统的频率出力稳定性进行完善，其主要特征是反应速度较为灵敏，同时由于永态调节差参数不为零，致使系统频率误差调节不能实现。二次调频主要是在系统自身频率远远高于规定偏差需求时，具有调频任务的水电站通过自动与手动等方法对调速器进行控制与调整，也就是给定功率以及态度等，使得系统的频率逐渐恢复为额定参数。这两种调频自身没有任何冲突与矛盾，是调节设备的两种主要功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
水电站AGC指令通常是对二次调频进行完成与实现，并具有对负荷分配进行科学优化与完善的自动控制设备，其与调速器之间具有两种配合连接模式，人别为开度给定控制模式与功率给定控制模式。当水电站AGC指令与调速器之间的配合使用开度给定模式时，一次调频会与AGC指令出现相应的冲突与矛盾，致使发电机组功率出现振动。
在进行一次调频工作期间，如果监控系统发现机组实际功率与功率给定差值高于规定的额定功率时，监控系统自身的功率控制闭环会对开度给定进行反向调节，致使与一次调频出现冲突与矛盾，这是需要工作人员结合实际需求使用完善的方法使两者之间协调运行与发展。
水电站AGC指令与调速器对功率给定控制模式进行使用时可较好的防止AGC指令与一次调频出现相应的冲突，其主要原因为在这种模式下水电站AGC指令补课进行功率闭环调节，闭环调节为处于动功率调节模式的调节系统进行完成，发电机组出力为功率给定与一次调频负荷调节的总和。
某水电站AGC系统主要对功率给定控制模式进行使用，其根据实际需求与状况对发电机组一次调频与AGC协同情况进行试验。其试验流程主要为：开始先对机组频率高于一次调频死区进行模拟，这时机组进行一次调频动作，机组处理降低，直到与频率偏差功率相同时对目标进行反应。接着使机组模拟的频率不发生变化，使一次调频不断进行，对AGC调频动作进行模拟，降低基础给定负荷，这时机组实际出力在AGC负荷给定作用下逐渐降低，直至其符合相关需求数据。这一实验充分的证明了AGC在对功率给定控制模式使用期间，机组一次调频与水电站AGC可相互协作运行，机组负荷有两者同时决定。另一方面，还可确保机组一次调频与AGC调频有机结合，在进行一次调频后还可对电网的二次调频与优化进行参与以及调频。
四、措施与建议
在对一次调频限幅与AGC协调进行分析与研究可以发现，该水电站机组一次调频规章制度中的各种内容缺乏完善性存在相应的问题，对于水电机组的一次调频与测试工作的顺利实施具有较为不利的影响。所以需要在三个方面进行完善与优化：其一，一次调频负荷变化幅度不进行任何的限制与约束。其二，为了防止机组出现抬机、出力较高以及进入水力振动位置现象的发生，可在科学的范围内对一次调频进行约束与限制。其三，对于具有AGC功能的机组，其一次调频应与AGC协同运行。在上位机AGC程序属于功率闭环时，需要使用良好的方法确保在一次调频动作期间可进行闭锁，室不利于恢复频率的AGC指令暂停，直到机组一次调频工作完成。
结语
综上所述，文章主要通过对我国某水电厂机组一次调频限幅与AGC协调规范进行分析与研究，在明确其存在的同时也提出完善的解决方法：首先，对轴流式水轮机一次调频负荷变化幅度进行约束与限制，致使轴流式水轮机一次调频功能不能完善发挥，并引发抬机等现象的发生。利用对参与一次调频期间导叶的运行下限进行设计与规划，可较好的防止较大反水锤与向上轴向水推力的出现。其次，进行一次调频的水电机经常会出现进入振动区域以及超出力现象，想要对超出力与水力振动等对于机组稳定性的应影响进行消除，工作人员需要对一次调频范围进行科学的约束与限制。
参考文献
[1]张佳伟,唐胜利.一次调频限幅对孤网高频的控制研究[J].计算机仿真,2014(01).
[2]程远楚,陈婉,杨为城,范志锋.水电机组一次调频性能评价探讨[J].水电自动化与大坝监测,2011(06).
[3]何里,孟佐宏.水电机组一次调频功能关键问题的分析与探讨[J].湖南电力,2011(02).
[4]徐广文,黄青松,姚泽,陈磊,蒋芊.水电机组一次调频限幅与自动发电控制协调规范探讨[J].广东电力,2011(04).
论文作者:李军,谢经鹏,杨墨宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：机组论文; 功率论文; 负荷论文; 水电站论文; 水电论文; 频率论文; 调速器论文; 《电力设备》2018年第2期论文;