燃料管理類

    廠級AGC/AVC控制系統

    2017-03-07 湖南大唐先一科技 超級管理員 108

    1、產品概述

    自動發電控制 (AGC)主要功能是維持發電功率和負載功率的平衡,保證電網的電能質量。作為能量管理系統EMS的重要組成部分,AGC是短期實時經濟調度主要內容之一,也是現代電網運行管理中的一種有效的技術措施。廠級AGC作為銜接電網負荷指令與機組負荷控制的中間樞紐系統,既能滿足電網安全、優質、經濟運行需要,又能提高發電廠高效、節能、協調運行水平,增強電廠的自主性和協調性。

    電力系統自動電壓控制(AVC)是電力系統安全、經濟運行的重要保障。 AVC主要是針對負荷波動造成的電壓變化動作來控制調節各電廠勵磁,實現發電廠側的一級電壓控制。AVC 子站是以系統電壓為參考量,以調節機組的無功出力為技術手段的閉環控制系統。

    系統工作原理如下圖1所示:

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    圖1 系統工作原理圖



    我公司廠級AGC/AVC 智能控制單元與遠動機一體化設計,如圖2所示,規約豐富、邏輯功能強大,可節省投資,減少通訊中間環節,保證數據時效,提高系統可靠性。

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    圖2 智能控制單元

    廠級AGC工作原理:廠級AGC改變了傳統點對點直控機組的調度方式,在接受調度中心下達的全廠負荷指令后,根據各臺機組的煤耗率、脫硫效率、響應速率、調節范圍、上網電價、輔機運行方式等參數,自動、合理地進行全廠機組的優化組合和合理分配,用最少的煤發最多量的電,可以有效降低發電成本,促進機組高效、經濟運行。

    AVC子站工作原理:在線接收調度AVC系統的高壓母線目標電壓值,根據母線電壓的設定值計算出系統需要發出的總無功值,應用合理的分配策略將系統的總的無功目標值分配給各個發電機,通過調節發電機的勵磁來調節發電機的無功,從而實現調節母線電壓的目的。


    2、產品功能

    2.1 通信功能

    能夠與網控系統RTU、調度主站系統、SIS系統通信,支持多種通信方式,包括專線通信方式和網絡通信方式,支持MODBUS、CDT、DL/T634.5.101-2002、DL/T634.5.104-2002、IEC101、IEC104等常用標準規約。

    2.2 數據采集與處理功能

    實時采集電廠內各發電機組運行信息以及其他設備開關狀態量,了解整個火電廠機組的運行情況,為各機組負荷的經濟最優分配和母線電壓調節提供數據支撐。

    2.3 煤耗曲線擬合功能

    能構建合理的數學模型,可隨著機組運行工況的變化對機組的供電煤耗特性曲線進行擬合,并能綜合考慮機組對外供熱因素、電價煤價差異等,對各機組的煤耗特性曲線進行修正。

    2.4 負荷優化分配功能

    采用等微增率法、動態規劃法、比例分配法、等微增率與動態規劃相結合的優化算法等進行尋優,得出最佳負荷分配策略。

    2.5 運行監視功能

    實時采集系統運行信息以及其他設備開關狀態量,能方便地監視系統的運行工況、開關狀態、設備運行狀態、與其他設備的通信狀態,并能對一些關鍵狀態進行監視。

    2.6 計算統計功能

    可對指定的采集量進行平均值、最大值及發生時間、最小值及發生時間等統計,可統計AGC/ AVC功能可用率、AGC/ AVC控制合格率等。

    2.7 數據存儲功能

    可以存儲采集的數據點并形成歷史數據庫,用于繪制趨勢曲線和形成報表,支持各類統計報表。

    2.8 控制調節功能

    廠級AGC提供5種工作模式,可以直接調度每臺機組的實發負荷,分配方式可選擇手動分配、按比列分配、系統優化分配等。AVC子站系統阻抗采用自學習法辨識,動態修正電壓目標值和無功出力間關系,采用智能化分配策略,包括等功率因數法、等比例法、相似調整裕度發等。

    2.9 告警處理功能

    系統運行異?;蚬收蠒r能自動報警,停止分配結果輸出,并形成事件記錄。

    2.10事件記錄功能

    可對系統告警、閉鎖原因、人員操作等形成事件記錄。

    2.11權限管理功能

    系統具備權限管理功能,支持自定義用戶及操作權限,禁止越權操作,所有的人工操作均有操作日志備查。

    2.12安全防護功能

    滿足相關的安全防護要求。


    3、產品特點

    對機組的安全約束進行監測,在滿足安全約束條件下實施控制;

    系統符合電力行業標準《火力發電廠廠級監控信息系統技術條件》;

    設備和系統滿足電力二次安全防護規定;

    完善的閉鎖機制,考慮數據無效、通訊中斷等異常條件,靈活可設,為正確控制提供可靠閉鎖;

    采用通用的網絡化硬件平臺,裝置資源可靈活擴展,軟件基于 IEC61131-3 標準,組態靈活方便,可快捷實現系統組態和擴建;

    采用嵌入式軟硬件平臺設計實現,重要環節均采用冗余設計,可靠性高,符合電力系統通信和控制設備的技術要求;

    AGC/AVC智能控制單元與遠動機一體化設計,規約豐富、邏輯功能強大,可節省投資,減少通訊中間環節,保證數據時效,提高系統可靠性;

    根據 AVC 主站的要求,實現對電壓、無功的精確控制;

    對于系統阻抗可以自動辨識,目標值變化過大時采用漸近變化處理,可避免無功大幅波動;

    完善的自檢功能,對于所有的輸入輸出通道均實時自診斷;

    采用智能化分配策略(包括等微增率法、動態規劃法、比例分配法、等微增率與動態規劃相結合等),保證全廠機組負荷的經濟最優分配;

    煤耗負荷特性曲線采用二階多項式擬合,某些情況可選擇高階擬合,更能真實反映機組的實際運行煤耗,并能根據各臺機組煤價、電價差異進行修正;

    提供工業以太網接口、RS232接口、RS485 接口,可方便的與 DCS、RTU 以及調度進行信息交互。

    系統穩定可靠,智能化程度高,畫面直觀,操作簡便。


    4、性能指標

    4.1 廠級AGC的調節性能指標

    系統年可用率:≥99.98%;

    系統指令響應時間秒級;

    各臺機組AGC負荷響應延遲時間應≤90秒,全廠集中調度后總的負荷響應延遲時間也應≤90秒;

    各臺機組實際負荷反向延時可調;

    廠級AGC功能可用率不小于98%;

    廠級AGC功能投入率不小于90%;

    廠級AGC功能合格率不小于95%;


    4.2 AVC的調節性能指標

    系統年可用率:≥99.98%;

    系統指令響應時間秒級;

    控制周期秒級或分鐘級可調整;

    對主站響應時間,電壓指令不超過5分鐘,無功指令不超過1分鐘;

    電壓控制死區:0.5kV(可設),無功控制死區:2MVar(可設);

    遙控遙調正確率:100%。


    5、典型案例

    中國大唐貴州發耳發電公司

    廣東國華臺山發電有限公司



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