摘要：本文主要介紹華能福州火電廠一期機(jī)組DCS控制系統(tǒng)為適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)頻的需要，對(duì)AGC功能所進(jìn)行的改進(jìn)。
關(guān)鍵詞 AGC方式 協(xié)調(diào)控制方式 目標(biāo)負(fù)荷 實(shí)際負(fù)荷
一． 前言
隨著電力體制改革的不斷深化，電力市場(chǎng)實(shí)行“廠網(wǎng)分開，竟價(jià)上網(wǎng)”的趨勢(shì)勢(shì)在必行，尤其是300MW以上的承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)的電廠，都要求投入自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）方式，以期能準(zhǔn)確快速地響應(yīng)中調(diào)負(fù)荷指令。投入AGC運(yùn)行方式，是當(dāng)今電力生產(chǎn)自動(dòng)化水平的最高境界，若機(jī)組能長(zhǎng)期安全可靠地進(jìn)行AGC方式的運(yùn)行，這說明機(jī)組控制性能好,自動(dòng)化程度高，同時(shí)也標(biāo)志著該企業(yè)管理水平、技術(shù)水平高。
二．AGC功能現(xiàn)狀
華能福州火電廠一期工程機(jī)組是引進(jìn)日本三菱公司的兩臺(tái)350MW燃煤機(jī)組，DCS系統(tǒng)為MIDAS-8000控制系統(tǒng)，兩臺(tái)機(jī)組分別與1988年和1989年相繼投產(chǎn)發(fā)電，由于當(dāng)時(shí)大機(jī)小網(wǎng)的等等主客觀條件的因素制約，系統(tǒng)中原來引進(jìn)的實(shí)現(xiàn)AGC功能的硬件設(shè)備無法發(fā)揮作用如RTU接口等，APC控制系統(tǒng)（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)）中實(shí)現(xiàn)AGC功能的硬件資源被占有，邏輯設(shè)計(jì)不合理，AGC方式一直無法投入運(yùn)行，2001年4月至6月，我們利用#2機(jī)停役#1機(jī)DCS系統(tǒng)改造的機(jī)會(huì)，完成了#1/2機(jī)APC控制系統(tǒng)AGC功能的硬件回路和邏輯回路的改造，在省電力中心調(diào)度所單位配合下，進(jìn)行了包括RTU接口通道測(cè)試、AGC負(fù)荷指令通道測(cè)試（4-20MA）、模擬各種情況下各運(yùn)行方式之間無擾切換的AGC各種靜態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，2001年10月，結(jié)束了AGC方式試投實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志著華能福州火電廠已能正式投運(yùn)AGC運(yùn)行方式。
三．AGC功能簡(jiǎn)介
AGC功能投入，簡(jiǎn)言之，既是機(jī)組在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)直接接受電網(wǎng)調(diào)度中心控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的負(fù)荷指令信號(hào)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷，來最佳調(diào)節(jié)電網(wǎng)的頻率。因此，協(xié)調(diào)控制運(yùn)行良好運(yùn)行，為AGC方式的投入打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于，我廠的一期協(xié)調(diào)控制一直都在良好運(yùn)行，因此，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的負(fù)荷指令回路及DEH的功率控制回路不需改進(jìn)，僅對(duì)其他子系統(tǒng)進(jìn)行一些參數(shù)細(xì)調(diào)，就能滿足AGC投運(yùn)的要求。
四．下面圍繞AGC功能的投入，重點(diǎn)介紹自動(dòng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)情況
1． DCS系統(tǒng)與中調(diào)之間的信號(hào)引用改造
要投入AGC方式運(yùn)行，中調(diào)控制系統(tǒng)必須接收到能反映目前機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)，以便參與中調(diào)負(fù)荷控制。為此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)AGC功能的要求，從DCS系統(tǒng)中引出兩個(gè)信號(hào)，分別為表示發(fā)電機(jī)組處與協(xié)調(diào)控制方式和發(fā)電機(jī)組處于AGC控制方式信號(hào)，通過接口柜的兩個(gè)繼電器將信號(hào)轉(zhuǎn)接到RTU機(jī)房，再通過微波通訊將信號(hào)送給中調(diào)控制系統(tǒng)。
2． DCS系統(tǒng)AGC功能控制邏輯改造
2．1增加負(fù)荷設(shè)定器自動(dòng)許可條件邏輯當(dāng)機(jī)組蒸汽壓力在滑壓運(yùn)行方式下，發(fā)電機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷沒有很大突變，（如圖）即指目標(biāo)負(fù)荷經(jīng)微分模塊D001運(yùn)算后的輸出值沒有超過高/低值監(jiān)控模塊HLM001所設(shè)定的參數(shù)值，這時(shí)高/低值監(jiān)控模塊HLM001輸出為0且機(jī)組負(fù)荷能及時(shí)跟上目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定的要求范圍內(nèi)，即負(fù)荷設(shè)定值與發(fā)電機(jī)負(fù)荷經(jīng)偏差高/低值監(jiān)控模塊DHL001判斷后，兩者數(shù)值在DHL001所設(shè)定的參數(shù)范圍內(nèi)，DHL001輸出為0，或門OR001輸出為0，經(jīng)非門001后LD201為1，而這時(shí)機(jī)組已在協(xié)調(diào)控制方式，LD202為1，因此，與門AND002輸出為1，DO085為1，負(fù)荷設(shè)定器自動(dòng)許可條件滿足，這時(shí)，運(yùn)行人員才能在主控APC（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)）系統(tǒng)操作盤上投入負(fù)荷設(shè)定器自動(dòng)。
2．2增加AGC投入方式許可條件邏輯（如圖） 當(dāng)負(fù)荷設(shè)定器自動(dòng)許可條件滿足DO085為1且負(fù)荷設(shè)定器投入自動(dòng)后，LD001為1時(shí)，AND003輸出為1，LD051為1，AGC方式投入許可條件滿足，這時(shí)，運(yùn)行人員才能在主控APC（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)）系統(tǒng)操作盤上投入AGC方式按鈕。
2．3 在AGC回路中增加保護(hù)邏輯為保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在DCS系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了若干保護(hù)邏輯，（如圖）如果，機(jī)組接受的中調(diào)負(fù)荷指令突變或機(jī)組不能及時(shí)跟上目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定要求而超出一定范圍時(shí)，LD201為1，與門AND002輸出為0，DO085和LD051為0，負(fù)荷設(shè)定自動(dòng)許可條件和AGC方式許可條件將不滿足，負(fù)荷設(shè)定器退出自動(dòng)，機(jī)組也將退出AGC方式運(yùn)行。同樣，如果機(jī)組因發(fā)生某種故障如RB動(dòng)作而退出協(xié)調(diào)控制方式運(yùn)行，DO076為0，機(jī)組蒸汽壓力控制隨著協(xié)調(diào)控制方式的退出而退出滑壓運(yùn)行方式，DO081為0，DO085和LD051為0，負(fù)荷設(shè)定器將退出自動(dòng)，機(jī)組也將退出AGC方式運(yùn)行。同時(shí)，或門OR002輸出為0，非門NOT003輸出為1，或門OR003輸出為1，DO031為1，通過硬件回路切換，負(fù)荷目標(biāo)跟蹤實(shí)際負(fù)荷，機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷指令由接受中調(diào)負(fù)荷指令跟蹤到實(shí)際負(fù)荷。
五．AGC控制方式投入/退出步驟
AGC投入： 1． 收到中調(diào)指令，要求AGC投入。 2． 確認(rèn)發(fā)電機(jī)組已在協(xié)調(diào)方式運(yùn)行。 3． 確認(rèn)發(fā)電機(jī)組已在滑壓運(yùn)行方式。 4． 將負(fù)荷設(shè)定器投入自動(dòng)。 5． 將AGC方式按鈕投入。 6． 確認(rèn)AGC和協(xié)調(diào)按鈕同時(shí)處于亮光狀態(tài)。 7． 在OT報(bào)警窗顯示狀態(tài)變化。
AGC退出： 1． 手動(dòng)退出AGC方式：運(yùn)行人員只需將負(fù)荷設(shè)定器切為手動(dòng)狀態(tài)，AGC方式退出，指示燈滅，在OT報(bào)警窗顯示狀態(tài)變化。 2． 故障退出AGC方式：中調(diào)負(fù)荷指令突變或機(jī)組不能及時(shí)跟上目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定要求而超出一定范圍或故障退出協(xié)調(diào)控制，AGC方式退出，指示燈滅，在OT報(bào)警窗顯示狀態(tài)變化。
六．結(jié)論
通過AGC功能改進(jìn)后，華能福州火電廠的一期機(jī)組已投入AGC方式進(jìn)行商業(yè)運(yùn)行，從AGC方式投入運(yùn)行情況來看，各負(fù)荷段升/降負(fù)荷運(yùn)行正常，各種控制性能良好。在AGC方式運(yùn)行中，也出現(xiàn)負(fù)荷指令突升/突降及機(jī)組本身因設(shè)備故障退出協(xié)調(diào)控制方式運(yùn)行時(shí)，機(jī)組都能正確進(jìn)行各方式之間的無擾切換。因此，我們對(duì)AGC功能改造是成功的。
