五凌电力有限公司洪江水力发电厂 湖南省怀化市 418200
摘要：随着我国城市化水平的提高和工业用电量的急剧增加，传统的电力管理方法不再适合现代能源系统。为了提高现代管理的效率，必须努力提升改善水电厂控制自动化技术。目前，在使用发电机的自动控制技术来处理振动区时，工作主要集中于避免机器在振动区工作。然而，在实际工作中，水电站的振动区明显存在不同，而在不同的振动区域可以调节波动范围，因此会产生相应的问题。所以，研究在水力发电自动化过程中控制振动区域的措施显得十分重要。
关键词：水电厂；自动发电；控制运行；振动区；控制对策
1.水电厂的自动发电控制系统（AGC）的有关概念
对于水电站来说，自动发电控制系统是指根据相关规定内容和满足电网需求的要求，为了使设备之间的负载分布达到合理化，并且负载的分布是必须经过智能测试的。在确保发电厂和电力系统的安全运行时，必须要以经济性为原则，以确保部件的运行，从而优化设备的运行方式，并合理地将设备停止分列。自动发电控制系统对整个水电厂的功率和频率的变化能够保持灵敏的反应，从而满足了电网的需求。自动发电控制系统分为两种控制功率和频率的方法。在功率控制模式下，需要确定水电厂的有效功率或给定的机组功率的值，并根据负荷曲线确定水电厂的有效功率的值。相比之下，在频率控制模式下，调节的目标是按照系统的要求保持电网的系统频率。
2.水电厂自动发电控制的作用及其存在的问题分析
自动化的发电控制管理，称为AGC，是一种非常先进的控制技术，在很大程度上有助于满足现代管理的需要和商业化的水电厂工作系统的需要，这是目前电力控制的主要控制技术之一，关乎水电厂的安全和经济运作。对水力发电来说，AGC系统控制意味着根据规定的条件和满足水力发电系统需求的要求，以最优化的方式自动控制水力发电，这是一种有效的基于水力发电自动化的技术。水电站的主要工作要点是：根据水流上游的实际水量和发电机组的数量，并充分考虑到水电站实际运行的限制，确保水电站安全和稳定运行，确保水电站的经济效益。在执行上述功能的基础上，应避免出现由于负载短期波动而突发性的启动和关闭设备的情况。
将自动发电控制系统投入使用的最终目标是确保水电站的正常运转，控制系统的运行是实现这一目标的必要条件。然而，从实际工作的角度来看，鉴于我国对这项技术的研究开始相对较晚，许多方面仍在研究和改进中，自动发电技术与能源系统之间的密切联系难以协调。目前在使用自动发电控制技术过程中，虽然充分考虑机组运行中避免振动区的问题,在一定条件下增加了控制器,但是管理中可能会在发电机组振动区运行时,发生机组振动的频率过大，这增加了机械部件的磨损，减少了旋转部件的使用寿命，也可能导致设备损坏。这需要制定有效的措施来解决这个问题，本文针对此问题提出了适当的解决办法。
3.水电厂自动发电控制运行中振动区处理策略
3.1基本原理
在确保安全运行的条件下，可以考虑到发电厂的容量和非工作区域(主要是不同的振动区)、不同的工作条件和合理科学的分配，以确保水电站的运行效率。必须对水电站的发动机提供有效的管理，并考虑非工作区域。为了避免振动区，必须根据水力涡轮机机组在压力下振动区域的大小确定共同使用水力机组的区域，并严格遵守现有的振动区规避原则，从而达到最佳负载分配目标。
目前，AGC水电站规避振动区的基本原则是：在不允许频繁穿越振动区域的同时规避机组负荷管理。控制负载风险，以避免机组负荷的重大波动。控制负载分布以及系统负载的最小规定偏差，在偏差范围内进行。
3.2穿越模式决策
如果目标是可以实现的，那么水力发电厂的振动安全区就必须达到目标价值的标准。在这个过程中，必须要选择较少的穿越的次数方式，选择最佳的穿越方式。
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全局决策方法列出了所有可能的目标和相关模型的可实现的交叉区域，并根据与每个模型相关的可达到目标值计算穿越次数。因此，可以选择穿越次数最少的区域，相关数据可以作为选择最终穿越模式的基础。
可以找到所有可运行的排列方案，满足每个阶段的条件。但是，如果任何一个水电站有更多的机组，或者水电站的振动区更多，就会导致计算数量的急剧增加。因此，这将对实时控制产生负面影响，需要快速采取有效的决策方法。
4.调度主站建模方法以及振动区的处理策略
4.1虚拟调整电厂建模
通过以上研究和分析水电站的自动电力控制系统的功能，可以发现自动发电控制的基本运行特征。因此，可以在水电厂中实施自动发电控制系统，从而减少设备运行通过振动区域的次数。通常情况下，水电厂可以被看作是一个虚拟设备，类似于实际设备，作为整个工厂的操作设备的总容量是相同的，因此，参与改造系统的不同水电站可以被看作是一个虚拟的变电站。在这个过程中，不同的虚拟设备对应于实际设置的工厂。应该引起注意的是，虚拟机组不同使用区域的模型必须作为虚拟机组不同管理区域的模型来构建。
4.2虚拟调整电厂的振动区处理策略
对于虚拟控制运行机组的数量来说，这是虚拟设备的数量。然而，每个虚拟设备的总称容量等于虚拟机组的容量之和。同样，最大可调节输出力是每个虚拟单元最大允许电压的总和，最小可调节功率是每个虚拟单元最小可调节功率的总和。一般来说，如果定义在可调节功率范围内，那么负载分布可以通常根据防止振动的策略进行优化，从而使水电厂的自动调节速度符合相应的调度要求。同样,如果给定值处于全厂联合振动区(即功率配置之外),则需要考虑输入的单机组振动区,确保工作区的其他机组调节平稳,同时降低电网稳定断面。对于用于自动控制电力的设备，使用了在振动区交替工作的方法。此外，根据振动区工作的时间，建立相应的优先权，在相对较短的运行时间内给予进入振动区优先权。
与此同时，严格禁止在振动区进行工作，通常是15分钟为界限，不得在振动区工作。受到各种因素的影响，水电站水轮机有不同程度的振动,由于振动区，机组在不同水头的情况下，通常存在重载荷低载荷机组,如果对其振动区进行管控的话，可以大幅提高其工作效率，并且能够规避相应的风险，因此，从设备安全的角度来看，机组人员通常不能在振动区工作。然而，在实践中，由于一些因素和限制，导致水力涡轮机不得不在振动区域工作，所以需要采取相应的策略来解决这种情况。为了避免振动区产生的风险，工作期间应遵循以下原则：第一，如果自动控制系统工作的水力涡轮机在振动区域内工作时间不长，则允许在振动区域内负载转移。第二，应尽量减少负荷分配总量,振动区通过传输装置应尽量提供机组负荷转移最小值负荷。第三，当设备通过振动区时，如果负载变化相同，应向振动区负载分布变化最小的机组提供通过振动区的优先权。
5.结束语
随着城市化进程的持续加速和工业发展水平的持续上升，人们对于电力的需求大幅上升。在管理方面，旧的模式和管理技术不再适用于大型电力系统和高压电网。因此，在这个阶段，对水力发电厂的自动发控制技术的研究将提高电网的效率和性能。通过建立模型来处理振动区域和虚拟模拟发电厂，可以成功地解决由水力发电产生振动问题，同时，根据水力发电需求和生产特征，严格遵守质量控制规则，优化振动区域的处理，以确保水力发电中振动区域的处理效率。
参考文献
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论文作者:胡志四
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第07期
论文发表时间:2019/8/15
标签：水电厂论文; 机组论文; 水电站论文; 区域论文; 负载论文; 工作论文; 设备论文; 《当代电力文化》2019年第07期论文;