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　　摘要：本文結(jié)合鹽鍋峽水電廠實(shí)際情況，對(duì)機(jī)組在AGC控制調(diào)節(jié)下運(yùn)行時(shí)開機(jī)臺(tái)數(shù)計(jì)算方法的分析，找出鹽鍋峽電廠有不同容量機(jī)組參與AGC控制調(diào)節(jié)時(shí)出現(xiàn)多開機(jī)現(xiàn)象的原因。通過對(duì)AGC調(diào)節(jié)死區(qū)進(jìn)行合理運(yùn)用，解決了容量相差不太大的不同容量的機(jī)組參與AGC控制調(diào)節(jié)運(yùn)行時(shí)多開機(jī)的問題，保證AGC控制機(jī)組在枯水時(shí)期負(fù)荷變動(dòng)不太大的情況下，確定最佳開機(jī)臺(tái)數(shù)，達(dá)到節(jié)水增效的目的。

　　主題詞：AGC 調(diào)節(jié)死區(qū) 運(yùn)用

一、前言
　　鹽鍋峽水電廠機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)部分采用南瑞自動(dòng)控制公司開發(fā)的SSJ-3000水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，改造完成后全廠的AGC同時(shí)投入運(yùn)行。在AGC調(diào)試階段，根據(jù)我廠對(duì)機(jī)組參與AGC控制調(diào)節(jié)運(yùn)行時(shí)提出的要求，本著“盡量減小機(jī)組在開、停機(jī)過程中負(fù)荷的波動(dòng)”的原則，按照調(diào)度給定的全廠總負(fù)荷以某一臺(tái)機(jī)的容量為依據(jù)，將開機(jī)的臺(tái)數(shù)一次計(jì)算出，然后由AGC進(jìn)行負(fù)荷分配、控制調(diào)節(jié)。隨著我廠增容改造的進(jìn)行，機(jī)組的額定容量變?yōu)椋?#、8#、9#、10#等4臺(tái)機(jī)組為50MW、其余6臺(tái)機(jī)組均為45MW，調(diào)度給定負(fù)荷時(shí)就根據(jù)有增容機(jī)組容量給定，導(dǎo)致原AGC控制運(yùn)行時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)多開機(jī)的現(xiàn)象，迫使我廠機(jī)組退出AGC運(yùn)行。AGC調(diào)試階段的控制策略已經(jīng)與我廠機(jī)組容量的變化不相適應(yīng)，與實(shí)際需要開停機(jī)臺(tái)數(shù)出現(xiàn)了矛盾。我們針對(duì)原AGC控制程序中計(jì)算開機(jī)臺(tái)數(shù)的算法進(jìn)行了分析，提出合理運(yùn)用AGC調(diào)節(jié)死區(qū)的辦法來解決這一矛盾。

二、開機(jī)臺(tái)數(shù)計(jì)算
　　在原AGC控制程序中，全廠機(jī)組在調(diào)度給定負(fù)荷下開機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算如下：

　　在該計(jì)算方法中，我廠以一號(hào)機(jī)的容量為依據(jù)來計(jì)算開機(jī)臺(tái)數(shù)的。如果Nagcneed大于Nagc時(shí)就需要開機(jī)，開機(jī)臺(tái)數(shù)是Nagcneed截去取整后減去Nagc；如果Nagcneed小于Nagc時(shí)就需要停機(jī)，停機(jī)臺(tái)數(shù)是Nagc截去取整后減去Nagcneed。從開、停機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算方法來看，AGC控制開停機(jī)臺(tái)數(shù)的原則是“開機(jī)時(shí)盡量少開機(jī)，停機(jī)時(shí)盡量少停機(jī)”，其少開機(jī)或少停機(jī)的量是以AGC調(diào)節(jié)死區(qū)和備用容量的大小來調(diào)節(jié)的。對(duì)我廠而言，由于機(jī)組的容量比較小，一般設(shè)定備用容量的大小為零。根據(jù)調(diào)度規(guī)程規(guī)定，全廠負(fù)荷的調(diào)節(jié)死區(qū)為當(dāng)前給定負(fù)荷的3%，即：
　　　　　Pdead = Ptotal 3%

　　因此，在AGC控制下，根據(jù)調(diào)度給定負(fù)荷的大小，開機(jī)臺(tái)數(shù)的多少實(shí)際上可以用AGC的調(diào)節(jié)死區(qū)來進(jìn)行調(diào)節(jié)的。

三、存在的問題
　　從AGC這種計(jì)算開機(jī)臺(tái)數(shù)的方法可以看出，當(dāng)給定負(fù)荷稍大于臨界負(fù)荷[1]時(shí)，AGC控制就要開一臺(tái)機(jī)。未增容前，我廠機(jī)組容量相同，在38.8米的水頭下，帶負(fù)荷的能力均為43MW。在這種情況下，調(diào)度給定負(fù)荷時(shí)AGC控制運(yùn)行比較正常，因此這種開機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算方法是比較適應(yīng)的。部分機(jī)組經(jīng)過增容后，我廠有45MW的機(jī)組6臺(tái)，50MW的機(jī)組4臺(tái)。機(jī)組的容量不相同，導(dǎo)致調(diào)度在給定負(fù)荷時(shí)往往大于這一臨界值。目前在黃河來水偏枯的情況下，我廠一般只能有兩到三臺(tái)機(jī)運(yùn)行，此時(shí)如果調(diào)度給的負(fù)荷為90MW時(shí)，我廠增容機(jī)組和未增容機(jī)組搭配運(yùn)行，45MW和50MW各開一臺(tái)，就可以完全滿足給定符合稍大于臨界負(fù)荷的調(diào)度要求。如果在AGC控制模式下運(yùn)行，由于沒有考慮有增容后的機(jī)組在運(yùn)行，往往給定負(fù)荷在稍大于臨界負(fù)荷時(shí)AGC就要求多開一臺(tái)機(jī)，顯然這種開機(jī)方式就顯得不合理了。于是運(yùn)行人員對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)AGC控制提出缺陷。

　　廠實(shí)現(xiàn)AGC控制運(yùn)行的最終目的是在保證電廠安全運(yùn)行的前提下，以經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為原則，確定電廠機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)、運(yùn)行機(jī)組的組合和機(jī)組間的負(fù)荷分配，以最少的耗水量發(fā)出最大的電能。我廠AGC控制運(yùn)行出現(xiàn)的這一問題與實(shí)現(xiàn)全廠AGC的目的不一致，迫使我廠退出AGC運(yùn)行。為了解決這一問題，要求運(yùn)行人員將每天的負(fù)荷變化進(jìn)行單獨(dú)記錄，我們依照記錄作了各種模擬試驗(yàn)，驗(yàn)證在原AGC的控制模式下運(yùn)行時(shí)，如果增容后的機(jī)組不參與AGC運(yùn)行，則開、停機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算是正確的；如果有增容的機(jī)組參加AGC運(yùn)行，在計(jì)算開、停機(jī)的過程沒有考慮增容部分，就出現(xiàn)多開機(jī)的現(xiàn)象。一般來講，如果一個(gè)電廠的機(jī)組容量不相同，在AGC計(jì)算開、停機(jī)臺(tái)數(shù)時(shí)要根據(jù)調(diào)度給定的負(fù)荷，選擇機(jī)組的最佳組合來確定開機(jī)臺(tái)數(shù)和負(fù)荷分配。如果我廠要采用這種方法，就要重新選擇AGC控制調(diào)節(jié)的計(jì)算方法，對(duì)已經(jīng)進(jìn)行了監(jiān)控改造的我廠，難度和工程量就比較大了，那么有沒有一種簡(jiǎn)單而有效的方法來處理我廠AGC存在的問題呢？

四、處理方法
　　在監(jiān)控系統(tǒng)改造調(diào)試階段，為了滿足運(yùn)行提出調(diào)節(jié)精度的要求，我們?cè)隽舜罅康墓ぷ鳎ＷC單機(jī)PID調(diào)節(jié)誤差可以達(dá)到給定負(fù)荷1%的范圍內(nèi)，即：

　　如果在調(diào)度給定負(fù)荷P的情況下，AGC分配到各臺(tái)機(jī)的負(fù)荷為Pi,此時(shí)全廠的負(fù)荷調(diào)節(jié)誤差δ就有如下關(guān)系：

　　由上述分析我們可以知道：當(dāng)AGC分配給每臺(tái)機(jī)的負(fù)荷不超過其在當(dāng)前水頭下的最大負(fù)荷時(shí)，由PID的調(diào)節(jié)精度完全可以保證全廠的實(shí)發(fā)負(fù)荷誤差在調(diào)度給定負(fù)荷3%的范圍內(nèi)。因此，我們可以在原AGC控制模式下，采用適當(dāng)改變AGC調(diào)節(jié)死區(qū)的方法來改變AGC控制的開機(jī)臺(tái)數(shù)。

　　在AGC控制計(jì)算開機(jī)臺(tái)數(shù)的公式中，我廠規(guī)定Pbackup為零，死區(qū)為當(dāng)前負(fù)荷的3%。由于我廠增容與未增容的機(jī)組容量相差不大，在上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫中增加根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組改變Pdead 的功能塊，當(dāng)50MW的機(jī)組有n臺(tái)在發(fā)電時(shí)，在原來的死區(qū)基礎(chǔ)上增加n*4.85（扣除增容機(jī)組與未增容機(jī)組5MW容量差值的3%），如圖一。這樣，當(dāng)有50MW的機(jī)組發(fā)電時(shí)，根據(jù)我廠的實(shí)際機(jī)組容量帶負(fù)荷，就避免了多開機(jī)的情況。

　　上述方法，雖然解決了多開機(jī)問題，但在負(fù)荷減小時(shí)，AGC的調(diào)節(jié)死區(qū)同樣起作用，造成停機(jī)不正常。于是在AGC停機(jī)控制中計(jì)算需要開機(jī)臺(tái)數(shù)時(shí)，將計(jì)算公式中的Pdead取消，變?yōu)椋?BR>

　　只要給定負(fù)荷小于一號(hào)機(jī)的容量的整數(shù)倍，既38.8米水頭下，43MW整數(shù)倍即可。

舉例說明：
　　當(dāng)前我廠的3#、10#機(jī)組在運(yùn)行時(shí)所帶負(fù)荷為80MW。在原來的計(jì)算方法中，如果負(fù)荷大于88.4MW時(shí)就要多開一臺(tái)機(jī)。在當(dāng)前水頭下，這兩臺(tái)機(jī)的最大帶負(fù)荷能力為90MW，顯然不合理。通過改變計(jì)算死區(qū)的方法后，當(dāng)機(jī)組的設(shè)定負(fù)荷大于93.25時(shí)才要求多開一臺(tái)機(jī)，這樣在不多開機(jī)的情況下滿足了調(diào)度給定90MW負(fù)荷的要求。如果當(dāng)前開機(jī)為3、5、10號(hào)機(jī)所帶負(fù)荷為130MW時(shí)，當(dāng)設(shè)定負(fù)荷小于86MW時(shí)AGC就要求停一臺(tái)機(jī)。

五、運(yùn)行中注意事項(xiàng)及小結(jié)
　　在保證原AGC負(fù)荷分配、調(diào)整和開、停機(jī)計(jì)算方法不變的情況下，通過上述方法解決了我廠不同容量機(jī)組搭配運(yùn)行時(shí)多開機(jī)的問題。運(yùn)行過程中，至于開機(jī)優(yōu)先系數(shù)設(shè)定等仍與以前一樣。

　　這種修改方法并沒有考慮在不同負(fù)荷情況下機(jī)組的最佳組合，只有容量為50MW的機(jī)組在發(fā)電時(shí)上述修改才有效。因此在運(yùn)行過程中，運(yùn)行人員根據(jù)附表所列不同負(fù)荷下的最佳機(jī)組組合和負(fù)荷曲線適當(dāng)調(diào)整機(jī)組的優(yōu)先系數(shù)，保證機(jī)組的最佳組合。當(dāng)調(diào)度給定負(fù)荷大于當(dāng)前實(shí)發(fā)負(fù)荷時(shí)，若實(shí)際發(fā)電的增容機(jī)組滿足最佳開機(jī)臺(tái)數(shù)的要求，全廠負(fù)荷設(shè)定與調(diào)度給定一致；若不滿足要求，可以將負(fù)荷寫小，待增容機(jī)組發(fā)電后將全廠負(fù)荷調(diào)整到調(diào)度給定負(fù)荷。當(dāng)調(diào)度給定負(fù)荷小于當(dāng)前實(shí)發(fā)負(fù)荷有停機(jī)要求時(shí)，設(shè)定負(fù)荷必須小于一號(hào)機(jī)當(dāng)前水頭下最大負(fù)荷（43MW）的整數(shù)倍，待發(fā)出停機(jī)令后負(fù)荷再設(shè)為調(diào)度給定負(fù)荷。

　　經(jīng)過修改后，通過一段時(shí)間的試運(yùn)行，可以滿足調(diào)度根據(jù)我廠機(jī)組的容量給定負(fù)荷的要求。但在采用上述辦法解決我廠多開機(jī)問題時(shí)，首先要求機(jī)組的PID調(diào)節(jié)誤差要滿足要求，其次我廠增容與未增容的機(jī)組容量相差不大。如果上述兩個(gè)條件不滿足，這種方法能否有效還有待于驗(yàn)證。

注解：
　　[1] 臨界負(fù)荷：在當(dāng)前負(fù)荷下，需要再開一臺(tái)機(jī)的最小負(fù)荷或要停一臺(tái)機(jī)的最大負(fù)荷。

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