火電廠實(shí)現(xiàn)網(wǎng)調(diào)、中調(diào)切換調(diào)節(jié)機(jī)組

1、火電廠實(shí)現(xiàn)網(wǎng)調(diào)、中調(diào)切換調(diào)節(jié)機(jī)組AGC 技術(shù)改造方案研究陳云岐 1 張瑞兵 1 逯麗濱 11.張家口發(fā)電廠塔電項(xiàng)目部 山西 大同市 037000摘 要：根據(jù)特高壓調(diào)節(jié)電廠在自動化專業(yè)方面應(yīng)具備的條件，結(jié)合中調(diào)直調(diào)火電廠的實(shí)際情況闡述了利用 NCS 系統(tǒng)配置遠(yuǎn)動通信服務(wù)器與專門設(shè)置的 AO 輸出模塊（直流模擬量 4-20mA 輸出），實(shí) 現(xiàn)由網(wǎng)調(diào)來遙調(diào)火電廠機(jī)組 AGC 接口功能的安裝調(diào)試過程。根據(jù)直接參加特高壓聯(lián)絡(luò)線調(diào)整電廠的相關(guān)要求，結(jié)合中調(diào)直調(diào)火電廠的實(shí)際情況進(jìn)行機(jī)組 AGC 中調(diào)與網(wǎng)調(diào)調(diào)節(jié)之間的切換采用 DCS 邏輯切換方式的分析研究和邏輯切換步驟以及注意事項(xiàng)的說明。關(guān)鍵詞：特高壓調(diào)節(jié)電

2、廠；AGC（自動發(fā)電控制）；網(wǎng)調(diào)和中調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)組 AGC 邏輯切換1 引言1000 千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程屬于網(wǎng)對網(wǎng)送電工程，包括三站兩線，北起山西長治，途經(jīng)河南南陽開關(guān)站，南至湖北荊門，全長 639 公里，通過單回 1000 千伏特高壓線路連接華北、華中兩個區(qū)域電網(wǎng)，線路型號為 LGJ-8*500。此示范工程計(jì)劃于 2008 年底投產(chǎn)，國家電網(wǎng)公司高度重視此項(xiàng)工程。因?yàn)楝F(xiàn)在中調(diào)直調(diào)火電廠機(jī)組 AGC 是通過現(xiàn)有的遠(yuǎn)動裝置與中調(diào)遠(yuǎn)動裝置相連，所以中調(diào)直調(diào)火電廠機(jī)組 AGC 是由中調(diào)來調(diào)節(jié)。為了滿足特高壓交流試驗(yàn)示范工程的需要和根據(jù)特高壓調(diào)節(jié)電廠在自動化專業(yè)方面應(yīng)具備條件的具體要求,結(jié)合中調(diào)直

3、調(diào)電廠遠(yuǎn)動系統(tǒng)的現(xiàn)狀，利用 NCS 系統(tǒng)配置遠(yuǎn)動通信服務(wù)器與專門設(shè)置的 AO 輸出模塊（直流模擬量 4-20mA 輸出）實(shí)現(xiàn) AGC 接口功能來由華北網(wǎng)調(diào)遙調(diào)中調(diào)直調(diào)火電廠機(jī)組的 AGC。同時在特高壓交流試驗(yàn)示范工程試驗(yàn)過程中,中調(diào)直調(diào)火電廠機(jī)組在通常情況下 AGC 調(diào)節(jié)仍由中調(diào)來調(diào)節(jié)。一旦特高壓交流試驗(yàn)示范工程試驗(yàn)過程中需要其火電廠機(jī)組由網(wǎng)調(diào)來調(diào)節(jié) AGC，應(yīng)能立即從中調(diào)調(diào)節(jié)模式切換到網(wǎng)調(diào)調(diào)節(jié)模式。因此原來只有中調(diào)直調(diào)火電廠機(jī)組必須具備網(wǎng)調(diào)和中調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)組 AGC 安全有效的切換功能。同時因?yàn)槿绻芍姓{(diào)調(diào)節(jié)機(jī)組 AGC 時，所下發(fā)的指令 4-20mA 相對應(yīng)的有功指令與由網(wǎng)調(diào)調(diào)節(jié)同一機(jī)組 AG

4、C 時，所下發(fā)的指令 4-20mA 所相對應(yīng)的有功指令是不一樣的。因此根據(jù)上述特點(diǎn)和特高壓交流試驗(yàn)示范工程的實(shí)時調(diào)度需要，中調(diào)直調(diào)火電廠機(jī)組 AGC 中調(diào)與網(wǎng)調(diào)之間的 AGC 切換應(yīng)采用 DCS 邏輯切換的方式。2 實(shí)現(xiàn)由網(wǎng)調(diào)來遙調(diào)機(jī)組 AGC 的技術(shù)改造方案和要求2.1 遠(yuǎn)動設(shè)備應(yīng)具備的功能NCS 系統(tǒng)配置的遠(yuǎn)動通信服務(wù)器直接與調(diào)度端（華北網(wǎng)調(diào)）通過 IEC60870-5-101、IEC60870- 5-104 規(guī)約連接，滿足系統(tǒng)調(diào)度對信息采集和傳遞的要求，遠(yuǎn)動通信服務(wù)器連接于 NCS 站控層網(wǎng)絡(luò)，最大限度地在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)信息共享。利用 NCS 系統(tǒng)配置的遠(yuǎn)動通信服務(wù)器與調(diào)度端建立的連接

5、通道實(shí)現(xiàn)機(jī)組 AGC 接口功能。2.2 網(wǎng)調(diào)調(diào)節(jié) AGC 遠(yuǎn)動設(shè)備的連接方法改造后計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(NCS)應(yīng)具備的 AGC 控制功能為遙調(diào)控制方式：遠(yuǎn)動通信服務(wù)器接收華北網(wǎng)調(diào)度下達(dá)的單機(jī)出力定值，通過專門設(shè)置的 AO 輸出模塊（直流模擬量 420mA 輸出）傳輸至機(jī)組 DCS 系統(tǒng)；該 AO 模塊應(yīng)通過專用的通信連接線纜接至遠(yuǎn)動服務(wù)器。改造后 AGC 指令的精度一定要滿足網(wǎng)調(diào)的規(guī)定要求。要求第一個 AO 輸出模塊（直流模擬量 420mA 輸出）接入 1 號機(jī) AGC 指令和華北網(wǎng)下發(fā)的 ACE，第二個 AO 輸出模塊（直流模擬量 420mA 輸出）只接入 2 號機(jī) AGC 指令。如圖 1 所示

6、：圖 1 網(wǎng)調(diào)對機(jī)組下發(fā) AGC 指令連接示意簡圖2.3 改造步驟及注意事項(xiàng)1）在 1 號機(jī)電子間 NCS 遠(yuǎn)動通訊柜內(nèi)安裝 3 個 AO 輸出模塊（AM-4024 直流模擬量 420mA 輸出） 其工作電源要求主、備服務(wù)器同時并接。也就是說其中一個服務(wù)器停運(yùn)時每個 AO 輸出模塊都仍然能正常工作。其中一個 AO 輸出模塊為備用。2）在 1 號機(jī)電子間 NCS 遠(yuǎn)動通訊柜內(nèi)主服務(wù)器和備服務(wù)器分別安裝 2 個專用接口模件 PSX610-306A-A（SRL）3）在一號機(jī)電子間 NCS 機(jī)組測控柜內(nèi)分別增加一、二號機(jī) AGC 允許/禁止和 AGC 投入/退出兩個信號。4）在 1 號機(jī)電子間 NCS

7、 遠(yuǎn)動通訊柜內(nèi)首先用備服務(wù)器進(jìn)行程序更換，在更換前先備份以前的程序，然后再對備服務(wù)器進(jìn)行程序更換。 5）在與華北網(wǎng)調(diào)傳動時主服務(wù)器用主通道正常的與網(wǎng)調(diào)傳送信息，備服務(wù)器用備通道與網(wǎng)調(diào)進(jìn)行 AGC 指令、ACE 和 AGC 允許/禁止、AGC 投入/退出兩個信號傳動。6）當(dāng)備服務(wù)器用備通道與網(wǎng)調(diào)傳動確認(rèn)正確無誤后，恢復(fù)主、備服務(wù)器的主、備通道 然后關(guān)閉主服務(wù)器，這時與網(wǎng)調(diào)確認(rèn)，只在備服務(wù)器傳送各遙信、遙測和網(wǎng)調(diào)下發(fā)的一、二號機(jī) AGC 指令、ACE 等信息時都正確無誤后，再進(jìn)行上述步驟的主服務(wù)器的程序更換和與網(wǎng)調(diào)的轉(zhuǎn)動。然后恢復(fù)主備服務(wù)器的正常運(yùn)行。觀察向網(wǎng)調(diào)傳送的各個信息正確無誤后，確認(rèn)在 N

8、CS 遠(yuǎn)動通訊柜內(nèi)主、備服務(wù)器程序更換成功。7）由中調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)組的 AGC 其原有電纜和接線位置不動。由網(wǎng)調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)組的 AGC 需重新敷設(shè)到熱控的對應(yīng)電纜 。熱控需增加對應(yīng)各機(jī)所需要的指令通道和 AGC 允許/禁止以及 AGC 投入/退出兩個信號通道 。8）在原有 DCS 機(jī)組 AGC 投入畫面加入中調(diào)與網(wǎng)調(diào) AGC 實(shí)現(xiàn)邏輯切換的模式按鈕并賦予其各按鈕的對應(yīng)邏輯關(guān)系。3 中調(diào)與網(wǎng)調(diào) AGC 邏輯切換方案3.1 在原有機(jī)組 DCS 畫面中 AGC 投入操作框中增加按鈕功能的說明在原有機(jī)組 DCS 畫面中 AGC 投入操作框中改成如下圖 2 顯示的畫面圖 2 DCS 機(jī)組 AGC 投入畫面其中“本

9、地” 、“投入 AGC” 、“中調(diào)” 、“網(wǎng)調(diào)”為可顯示狀態(tài)的操作按鈕，“AGC 允許”是一個畫面顯示框。如需切換中調(diào)、網(wǎng)調(diào)模式，必須先切回本地模式（操作“本地”按鈕），然后操作“中調(diào)”或“網(wǎng)調(diào)”模式其中之一按鈕，使之切換為“中調(diào)”或“網(wǎng)調(diào)”模式，此時如 DCS 具備投入 AGC 條件后，將向中調(diào)或網(wǎng)調(diào)發(fā)出 AGC 待命狀態(tài)，當(dāng)中調(diào)或網(wǎng)調(diào)功率負(fù)荷指令與機(jī)組實(shí)際負(fù)荷偏差滿足條件時，這時“AGC 允許”顯示框會出現(xiàn) AGC 允許字樣，這時操作“投入 AGC”按鈕后，才能投入中調(diào)或網(wǎng)調(diào) AGC；AGC 已投入后將會向中調(diào)或網(wǎng)調(diào)發(fā)出已投入 AGC 狀態(tài)，同時中調(diào)、網(wǎng)調(diào)模式選中將會閉鎖切換，只有在本地模

10、式下中調(diào)、網(wǎng)調(diào) AGC 投入模式方可切換。3.2 中調(diào)與網(wǎng)調(diào) AGC 實(shí)現(xiàn)邏輯切換研究假如機(jī)組 AGC 是在中調(diào)調(diào)節(jié)狀態(tài)時，在 AGC 已投入狀態(tài)下，這時如已選中中調(diào) AGC 模式，將會閉鎖網(wǎng)調(diào)調(diào)節(jié)模式。其閉鎖切換邏輯關(guān)系是：圖 3 中調(diào)與網(wǎng)調(diào) AGC 實(shí)現(xiàn)邏輯切換關(guān)系圖如上圖 3 所示此時網(wǎng)調(diào)、中調(diào)切換出口的邏輯狀態(tài)是“0”狀態(tài)，其中一路通過非門變成“1” 狀態(tài)與 DCS 邏輯關(guān)系過來的 AGC 允許/禁止“1”態(tài)，通過與邏輯把 AGC 允許/禁止信號通過與中調(diào)連接的 RTU 傳送到中調(diào)；另外與 AGC、本地切換出口狀態(tài)這時是 AGC 狀態(tài)“1” 通過與邏輯把 AGC 投入/退出信號通過惠安

11、的 RTU 傳送到中調(diào)。其中另一路“0” 狀態(tài)分別連接到 AGC 允許/禁止信號至網(wǎng)調(diào)和 AGC 投入/退出信號至網(wǎng)調(diào)的兩個與邏輯上的輸入端，將不能輸出“1” 狀態(tài)，這樣網(wǎng)調(diào)就無法接受到上述的兩個信號。同時如果這時在 DCS 機(jī)組 AGC 投入畫面中操作“網(wǎng)調(diào)”模式按鈕時，由于這時的 AGC、本地切換出口狀態(tài)是 “1” 通過非門變成“0” 狀態(tài)與“網(wǎng)調(diào)”模式按鈕的“1”態(tài)同時連接到與邏輯的輸入端上來閉鎖網(wǎng)調(diào)切換。如需切換“網(wǎng)調(diào)”調(diào)節(jié) AGC 必須先切回本地模式，這時的 AGC、本地切換出口狀態(tài)是“0”，此時 AGC 狀態(tài)為“0” ，導(dǎo)致已投入 AGC 至中調(diào)與邏輯輸入端一端為“0” ，與邏輯輸

12、出為“0”，至中調(diào)的 AGC 投入/退出信號中斷，致使中調(diào)調(diào)節(jié) AGC 退出。這時 AGC 投入畫面中操作“網(wǎng)調(diào)”模式按鈕后，由于 AGC、本地切換出口狀態(tài)是本地狀態(tài)“0”通過非門變成“1”，此時連接到切換網(wǎng)調(diào)與邏輯的輸入端一端為“1”，通過操作網(wǎng)調(diào)模式按鈕，使切換網(wǎng)調(diào)與邏輯的輸出為“1”，S/R 觸發(fā)器輸出為“1”，致使網(wǎng)調(diào)、中調(diào)切換出口的邏輯狀態(tài)是“1”狀態(tài)，這時的模式以切換到網(wǎng)調(diào)模式，并同時閉鎖了中調(diào)模式的與邏輯輸入。然后在 DCS 機(jī)組 AGC 投入畫面中操作“投入AGC”按鈕與 DCS 過來的 AGC 指令返回的 AGC 允許投入邏輯狀態(tài)“1”同時連接到與邏輯上，通過S/R 觸發(fā)器致

13、使 AGC、本地切換出口狀態(tài)為 AGC 狀態(tài)“1”。這時如 DCS 條件滿足，則會使 AGC 允許/禁止至網(wǎng)調(diào)信號為“1”狀態(tài)，當(dāng)網(wǎng)調(diào)功率指令與實(shí)際負(fù)荷滿足 AGC 投入條件后。DCS 畫面中的“AGC 允許”顯示框顯示出 AGC 允許，操作“投入 AGC”按鈕便可投入 AGC，同時 AGC 投入/退出至網(wǎng)調(diào)信號狀態(tài)“1”。以上兩個狀態(tài)信號通過南自的 NCS 遠(yuǎn)動通訊服務(wù)器傳送到網(wǎng)調(diào)。如需切換“中調(diào)”調(diào)節(jié) AGC 也必須先切回本地模式，投入方式同上。3.3 中調(diào)與網(wǎng)調(diào) AGC 指令邏輯切換當(dāng)機(jī)組切換到“網(wǎng)調(diào)”調(diào)節(jié) AGC 模式時，如下圖 4 所示：網(wǎng)調(diào)、中調(diào)切換出口狀態(tài)為“1”，此圖 4 中調(diào)

14、與網(wǎng)調(diào) AGC 指令邏輯切換關(guān)系圖狀態(tài)連接到“AGC 投入模式選擇”邏輯上，這時來至網(wǎng)調(diào)的發(fā)電機(jī)功率指令模擬量輸入起做用其4-20mA 為網(wǎng)調(diào)對應(yīng)的有功功率數(shù)值，這個數(shù)值作用到發(fā)電機(jī)功率指令切換模塊上，來自動實(shí)時的調(diào)節(jié)機(jī)組的協(xié)調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)調(diào)”調(diào)節(jié)機(jī)組 AGC 的目的。當(dāng)機(jī)組切換到“中調(diào)”調(diào)節(jié) AGC 模式時，如上圖 4 所示：網(wǎng)調(diào)、中調(diào)切換出口狀態(tài)為“0”， 此狀態(tài)連接到“AGC 投入模式選擇”邏輯上這時來至中調(diào)的發(fā)電機(jī)功率指令模擬量輸入起做用其 4- 20mA 為中調(diào)對應(yīng)的有功功率數(shù)值，這個數(shù)值作用到發(fā)電機(jī)功率指令切換模塊上，來自動實(shí)時的調(diào)節(jié)機(jī)組的協(xié)調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“中調(diào)”調(diào)節(jié)機(jī)組 AGC

15、的目的。3.4 中調(diào)與網(wǎng)調(diào) AGC 邏輯切換操作方法1）投入本地模式：選中該面板，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)一下該按鈕，此時本地按鈕字由黑變紅，表示處于本地模式。2） 選中中調(diào)或網(wǎng)調(diào)：只有處于本地模式時，點(diǎn)一下中調(diào)按鈕，此時中調(diào)按鈕字由黑變紅，表示處于中調(diào) AGC 選中模式，同時網(wǎng)調(diào)按鈕字將同時由紅變黑，表示已退出網(wǎng)調(diào) AGC 選中模式，反之亦然。當(dāng)處于 AGC 投入模式時，中調(diào)、網(wǎng)調(diào)按鈕將操作無效。3） 投入 AGC 模式：當(dāng)處于處于本地模式且有 AGC 允許信號時，在已選中中調(diào)或網(wǎng)調(diào) AGC 模式下， 點(diǎn)一下該按鈕，此時投入 AGC 按鈕字由黑變紅，表示處于已選中的投入 AGC 模式。3.5 中調(diào)與網(wǎng)調(diào) AGC 邏輯切換注意事項(xiàng)1）只有在本地模式下，才允許進(jìn)行中調(diào)和網(wǎng)調(diào) AGC 選中模式切換，切換前當(dāng)值運(yùn)行人員要做好與調(diào)度的聯(lián)系工作，確認(rèn)無誤方可操作。2）在 AGC 投入模式下，中調(diào)、網(wǎng)調(diào) AGC 選中將會閉鎖切換，如需切換必須先切回本地模式。3）只有在 AGC 允許條件下方可投入 AGC，如條件不具備，運(yùn)行人員主要檢查是否在 CCS 模式，或?qū)嶋H負(fù)荷與功率負(fù)荷指令偏差在6MW 之內(nèi)，并進(jìn)行調(diào)整。如無效