(AGC控制的SAMA圖)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)快速響應(yīng)AGC指令的設(shè)

1、第 29卷 第 20期 電 網(wǎng) 技 術(shù) Vol. 29 No. 20 2005年 10月 Power System Technology Oct. 2005文章編號(hào):1000-3673(2005 20-0047-06 中圖分類號(hào):TK39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 學(xué)科代碼:470 99協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)快速響應(yīng) AGC 指令的設(shè)計(jì)新方法及其工程應(yīng)用韓忠旭 1,齊小紅 2,王 擎 2,周 廣 3,常亞麗 3(1.中國(guó)電力科學(xué)研究院,北京市 海淀區(qū) 100085; 2.東北電力學(xué)院 動(dòng)力系,吉林省 吉林市 132012; 3.姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司,河南省 平頂山市 467031A Novel Design Me

2、thod for Rapid Response to AGC Demand of CoordinatedControl System and Its Engineering ApplicationHAN Zhong-xu1, QI Xiao-hong2, WANG Qing2, ZHOU Guang3, CHANG Ya-li3(1. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100085, China ;2. Dynamic Department of Northeast China Institut

3、e of Electric Power Engineering, Jilin 132012, Jilin Province, China ; 3. Yaomeng Power Co., Ltd., Pingdingshan 467031, Henan Province, China ABSTRACT: Automatic generation control (AGC is an essential request of modern power system automatic control. At present, slow response to AGC load demand is

4、a serious problem existing in thermal power units taking part in AGC, which makes the control performance of power system AGC poor. The unit one and unit two of Yaomeng Power Co., Ltd. are all once-through boiler, its boiler-turbine coordinated control system (CCS is based on incremental state obser

5、ver combined with conventional PID control, and the connection logic of CCS with AGC adopted the scheme shown in this paper. Through adopting the connection logic of CCS with AGC, the pre-add coal function can be realized in AGC mode, which assured the rapid response to AGC load demand of the power

6、unit, and this viewpoint has been fully proved by the trend curves of AGC adjusting test of the two units.KEY WORDS: Automatic generation control(AGC; Boiler-turbine coordinated control system(CCS; Rapid response ; Connection logic; State observer摘要:自動(dòng)發(fā)電控制(Automatic Generation Control, AGC 是當(dāng)代電網(wǎng)自動(dòng)控制

7、的一項(xiàng)基本要求。目前參與 AGC 控制 的火電機(jī)組存在響應(yīng)速度慢等問題,使電網(wǎng) AGC 的控制效 果較差。 姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司的 1號(hào)和 2號(hào) 300MW 本生 直流爐式單元機(jī)組采用了增量型狀態(tài)觀測(cè)器與傳統(tǒng) PID 控 制相結(jié)合的協(xié)調(diào)控制方案,并采用了文章給出的 AGC 與 CCS 的接口控制邏 輯 ,使協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) 中 的 預(yù) 給 煤運(yùn)算 等 功能 在 AGC 方式 下能得以實(shí)現(xiàn) , 從而 使機(jī)組 能快 速響應(yīng) AGC 負(fù)荷指令 。 兩臺(tái) 機(jī)組 AGC 聯(lián) 調(diào) 試驗(yàn)實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線證明 了 這 一 點(diǎn) 。 關(guān)鍵詞:自動(dòng)發(fā)電控制(AGC ;機(jī)爐協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng); 快 速 響應(yīng);接口邏 輯 ;

8、狀態(tài)觀測(cè)器1 引言自動(dòng)發(fā)電控制(Automatic Generation Control, AGC 是當(dāng)代電網(wǎng)自動(dòng)控制的一項(xiàng)基本要求,是電 力市場(chǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng) 的 需 要。 隨著 電網(wǎng) 容 量的 不斷擴(kuò) 大及 電 力市場(chǎng)商業(yè)化運(yùn)行 與 管理 的 開展 , 經(jīng)濟(jì)考核 的 力 度 將不斷加大 , 對(duì) 電 能質(zhì) 量的要求 也將越來(lái)越 高 , 僅靠 調(diào)度 員指令 和 人工操作進(jìn)行 電網(wǎng)出 力 的調(diào) 整已不能滿足現(xiàn) 代 化大 電網(wǎng) 運(yùn)行管理 的 需 要, 因此 必須實(shí)現(xiàn) AGC 。AGC 主 要 由 3部分 組 成:電網(wǎng)調(diào)度 中心 的 能 量 管理系 統(tǒng) (EMS 、 電 廠端 的 遠(yuǎn) 方 終端 單元 (

9、Remote Terminal Unit, RTU 和 分 散 控制 系 統(tǒng)(Distributed Control System, DCS 的協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) (Coordinated Control System , CCS 。 EMS 與 RTU 之間 的 信息 傳 遞通過微波通道 實(shí)現(xiàn) , RTU 與 DCS/CCS之間通 常 由 硬 接 線 連 接。提 高 單元機(jī)組機(jī)爐協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng)的 負(fù)荷 響應(yīng) 速 率 一直是 熱 控 領(lǐng)域 的一項(xiàng) 重 要 研究課 題,是電網(wǎng) 自動(dòng) 化 的 重 要基 礎(chǔ)之 一, 也 是 實(shí)現(xiàn) AGC 和 提 高 電 能質(zhì) 量的基本前 提 。 熱 控 領(lǐng)域 的 許

10、多研究均 是 圍繞 機(jī)爐協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) 這 一 課 題 開展 的 1-16, 其 中 文 獻(xiàn) 11-16中 的方 法 已 在 國(guó)內(nèi) 300MW 以 上 容 量的單元 機(jī)組機(jī)爐協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) 中得 到 了應(yīng)用。48 韓忠旭 等 :協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) 快 速響應(yīng) AGC 指令 的 設(shè)計(jì)新 方 法 及 其 工 程 應(yīng)用 Vol. 29 No. 20作 者 將 文 獻(xiàn) 13,17的 設(shè)計(jì) 方 法 和 概念 應(yīng)用 于 姚 孟 1號(hào)機(jī)組,在機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式 下 , 負(fù)荷以 9MW/min(3%額定 負(fù)荷 /min 的 變 化 速 率 從 300MW 降至 220MW (變 動(dòng)量 為 80MW 的 變 動(dòng)

11、 負(fù)荷試驗(yàn) 表 明 , 實(shí) 際 負(fù)荷 與 LDC (Load Demand Control 幾乎 同步達(dá)到 目 標(biāo)值 , 負(fù)荷 的 最 大 超 調(diào)量 為 6MW , 壓 力 最 大 超 調(diào)量 為 0.8MPa , 而 且 , 變 負(fù)荷 的 過程還 經(jīng) 歷 了 滑壓段 。在 這 一 先 進(jìn) 的控制方 法 中 使用了 某些具 有 預(yù) 測(cè) 功能 的 算 法 , 需 要 知道 有 關(guān) 目 標(biāo) 負(fù)荷 的相 關(guān) 信息 。本文 將 討論 采用 AGC 控制方式 時(shí) CCS 如何 從 目 標(biāo) 負(fù)荷這 一 信 號(hào) 獲 得 更多 的相 關(guān)信息 , 以 便 應(yīng) 用 這 些 預(yù) 測(cè) 功能 , 從而 獲 得 盡可 能高

12、 的 負(fù)荷 響應(yīng)速 率 ,并 通過 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證 所提 出的 解決 方案的 正 確性 和 實(shí) 用 性 。2 單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)提高負(fù)荷響應(yīng)速 率的典型設(shè)計(jì)方案在姚孟 1號(hào)機(jī)組(300MW 汽 輪 發(fā)電機(jī)組, 雙 爐 膛 結(jié) 構(gòu) 本生直流爐協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) 設(shè)計(jì) 中 ,采用 圖 1所 示 控制方案 得 到 了 圖 2所 示 的控制效果, 負(fù) 荷以 9MW/min(3%額定 負(fù)荷 /min的 變 化 速 率 從 300MW 降至 220MW 時(shí) , 實(shí) 際 負(fù)荷 與 LDC 幾乎同 步達(dá)到 目 標(biāo)值 。 圖 1中 T 為 切換 器 (Transfer ; M/A為 手 動(dòng) /自動(dòng) 轉(zhuǎn)換 (Ma

13、nual/Auto ; LEADLAG 為 慣 性 環(huán)節(jié) ; f (x 為 函數(shù) 發(fā)生器。 圖 2中主 蒸 汽壓 力及 其 設(shè)定值 的量 程為 018Mpa; 有 功功 率 及 其設(shè)定值 的 量 程為 100350MW; PID 調(diào) 節(jié) 器 輸 出 信 號(hào)的量 程 為 10%10%; 總?cè)剂?量的量 程為 85165t/h; 汽 機(jī) 主 控器 指令 的量 程為 70%100%;狀態(tài) 反饋 控制 信 號(hào)的量 程為 20%80%。 橫坐 標(biāo) 每格 表 示 5min 。 實(shí) 際負(fù)荷機(jī)前壓 力圖 1單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 Fig. 1 Holistic design scheme of un

14、it coordinated control systemt 圖 2協(xié)調(diào)方式下以 9MW/min的速率減 80MW 負(fù)荷時(shí) 實(shí)際負(fù)荷與機(jī)前壓力的變化趨勢(shì)Fig. 2 Real-time trend curve of actual load and throttle pressure at 9MW/min load ramp rate and80MW scope in CCS mode在 該 協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng)的 設(shè)計(jì)過程 中 , 除 了應(yīng)用基 于 增量型 函數(shù) 觀測(cè)器的狀態(tài) 反饋 之 外 , 還 考 慮 了文 獻(xiàn) 18中 提 供 的 設(shè)計(jì)概念 , 若 要使TP(機(jī)前 壓 力 變 化 量的 變 化

15、 盡可 能 小就 要 保 證2T(MK Mf µ的 比 值盡可 能不 變 ,TP為 18-2TT2112T 2T 2Te ( 1 ( ( ( MsMb M b MbK M sfP ss C f D s f f fµµµµ=+ (1 式 中 P T 為 機(jī)前 壓 力 ; M 為 燃料 量; K M 為 燃料 量變 化 引起 爐 膛 熱 負(fù)荷 變 化 的 比例 系 數(shù) ;M為 燃料 量 改 變至 爐 膛 熱 負(fù)荷 變 化 的 滯后 時(shí) 間 ; D 為 鍋 爐 蒸 汽 量; C b 為 蓄 熱 系 數(shù) , 表 示鍋 爐 分 離 器(或 汽 包 壓 力

16、 每改 變 1MPa 時(shí) 鍋 爐 釋放 出 來(lái) 的 蒸 汽 量; C M 為蒸 汽 母 管 的 容 量 系 數(shù) ;Tµ為汽 機(jī)調(diào) 節(jié)閥 開 度; N E 為 發(fā)電機(jī)有 功功 率 ; s 為 復(fù) 變 量; f 1、 f 2為 函數(shù) 關(guān) 系 式; 帶“ ” 的 變 量 表 示 相應(yīng)量的 變 化 量。在動(dòng)態(tài) 過程 中 , 煤 量的 變 化 要 經(jīng) 過 一 個(gè) 時(shí) 間 遲 滯 , 為最 大 限度 地 降 低鍋 爐 遲滯 和 慣 性 對(duì) 升 降 負(fù)荷 的 影 響,在 鍋 爐 主 控 回路 中加 入 了 預(yù) 給 煤運(yùn)算 的邏 輯 ,當(dāng) 升 降 負(fù)荷 的邏 輯 信 號(hào) 置位 時(shí) 給出一 個(gè) 額 外

17、 的 加 減 煤 的 指令 , 經(jīng) 若干 時(shí) 間 該 信 號(hào) 消失 , 該 信 號(hào)的 作 用 為 “ 正 踢” (相當(dāng) 于 初始沖 量 。 同 理 ,當(dāng) 升 降 負(fù)荷 的邏 輯 信 號(hào) 復(fù)位 時(shí) 要求 升 降 負(fù)荷 的 指令 結(jié) 束 , 但 由 于 鍋 爐 遲滯 的 作 用, 此時(shí)進(jìn) 入鍋 爐的 煤 量 將 在 隨 后 的 過程 中 產(chǎn) 生 過 量的 影 響, 因此 在 預(yù) 給 煤 的 運(yùn) 算 邏 輯中 還設(shè)計(jì) 了一 個(gè) “反踢” (類似 于 “剎車 器 ” 作 用,用 以 防止鍋 爐 汽壓 的 “ 過 調(diào) ” 。文 獻(xiàn) 18還 揭示 了有 功功 率 、 汽 輪 機(jī)機(jī)前 壓 力、 汽 輪 機(jī)一

18、 級(jí) 壓 力、 汽 輪 機(jī)調(diào)速器有效 閥位 及 鍋 爐 燃 料 量 之間 的動(dòng)態(tài) 及 靜 態(tài) 關(guān) 系 如 下:第 29卷 第 20期 電 網(wǎng) 技 術(shù) 49112T T 1( ( ( (1P s k f P s T s µ=+ (2式 中 P 1為汽 機(jī)一 級(jí) 壓 力 ; k 1為 比例 系 數(shù) 。當(dāng) 燃料 量發(fā)生 階 躍 變 化時(shí) , 由 Laplace 變 換 的 終 值定 理 可 得11012T T T 0( (lim lim lim lim t s t s P t P s k f P t P s µ=(3即 在 穩(wěn) 態(tài) 工 況 下 有 1T 2T 2T 1212T 1

19、( ( (M E K M N P P f f k k k f µµµ= (4式 中 k 2為 比例 系 數(shù) 。上 述 設(shè)計(jì) 在協(xié)調(diào)控制 CCS 方式 下已 取 得 了 極好的控制效果, 而 在 AGC 方式 下這 些 功能能 否 得 到 發(fā) 揮 關(guān) 鍵 在 于 CCS 與 AGC 的接口 設(shè)計(jì) 。3 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)與 AGC 的接口邏輯設(shè)計(jì)在 圖 1所 示 協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 中 , 具 有 預(yù) 測(cè) 功能 的 預(yù) 給 煤 控制邏 輯需 要 得 知 以下 信息 : 目 標(biāo) 負(fù)荷 設(shè)定值 與當(dāng)前機(jī)組 實(shí) 際 負(fù)荷 的差 值 是 多 少 , 該 信 號(hào) 決定 預(yù)

20、 給 煤 量的 多 少 ; 開 始 增 減 負(fù)荷 的 指 令 信 號(hào), 該 信 號(hào) 決定 預(yù) 給 煤 信 號(hào) 何 時(shí)開 始起 作 用。本文 設(shè)計(jì) 了 圖 3所 示 的 AGC 與 CCS 接口邏 輯 , 以 便 使協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) 中 的 預(yù) 給 煤運(yùn)算 等 功能 在 AGC 方式 下得以實(shí)現(xiàn) , 從而 使機(jī)組 能快 速響應(yīng) AGC 負(fù)荷指令 。 圖 3 AGC 與 CCS 接口邏輯圖Fig. 3 Connection logic of AGC with CCS在 滿足下 列條 件 的 情況 下 , 運(yùn)行人員 發(fā)出 投 入 AGC 請(qǐng) 求,機(jī)組 將由 CCS 運(yùn)行 方式 轉(zhuǎn)入 AGC 運(yùn)行 方

21、式, 此時(shí) 目 標(biāo) 負(fù)荷 處 于 跟蹤 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 狀態(tài) : 鍋 爐 主 控和 汽 機(jī) 主 控在自動(dòng), 即 機(jī)組在 CCS 模 式 下運(yùn)行 ; AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 與 實(shí) 際 負(fù)荷 的 偏 差在一 定 范 圍內(nèi) , 防止 運(yùn)行 方式 切換 的 瞬 間 由 于 電網(wǎng) AGC 下 發(fā)的當(dāng)前 指令 與 實(shí) 際 負(fù)荷 差 值 大 于 一 定值 引起 負(fù)荷波 動(dòng) 對(duì) 機(jī)組 造 成不 利 影 響; AGC 變 頻 器 正常且 沒 有 閉縮 增 或 閉縮 減 和 RUNBACK 信 號(hào)。出 現(xiàn)下 列條 件 時(shí) 機(jī)組 將 退 出 AGC 運(yùn)行 方式 : 運(yùn)行人員 發(fā)出 退 出 AGC 請(qǐng) 求; 鍋

22、 爐 主 控 退 出自動(dòng) 或 汽 機(jī) 主 控 退 出自動(dòng)(包 括二 者同 時(shí) 退 出自 動(dòng) ; 機(jī)組發(fā)生 RUNBACK , 即 重 要 輔 機(jī) 跳閘 , 快 速 減 負(fù)荷 ; AGC 變 送 器 故障 ; 機(jī)組發(fā)生 閉縮50 韓忠旭 等 :協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng) 快 速響應(yīng) AGC 指令 的 設(shè)計(jì)新 方 法 及 其 工 程 應(yīng)用 Vol. 29 No. 20增 或 閉縮 減 。機(jī)組 運(yùn)行 在 AGC 方式 下時(shí) , 如 滿足下 列條 件 機(jī)組 將 接 受 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷指令:(1 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷不 超 越 機(jī)組參與 AGC 調(diào) 節(jié) 允 許 的 上 下 限 負(fù)荷 , 以 確 保 機(jī)組 安

23、全 運(yùn)行 。 (2 AGC 發(fā)出的 負(fù)荷 調(diào) 節(jié) 范 圍 在機(jī)組 允 許 的 最 大 調(diào) 節(jié) 幅 度(步 長(zhǎng) 范 圍內(nèi) , 高 低 限 值 根據(jù)允 許 步 長(zhǎng) 來(lái) 設(shè) 置 。(3 AGC 的 微 分 信 號(hào) 即 變 化 梯 度 大 于 高 值 或 低 于 低 值 , 或 者 經(jīng) 過 延 時(shí) 后 的 AGC 與目 標(biāo) 負(fù)荷 的 偏 差 大 于 高 值 或低 于 低 值 , 以 判 斷 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 是 否 變 化 。 由 于 經(jīng) 過 處 理 的 AGC 負(fù)荷 信 號(hào)在一 定 范 圍內(nèi) 周 期 波 動(dòng), 通過 此 項(xiàng) 條 件 即 合 理 設(shè) 置 邏 輯中 的 高 限 值 和 低 限 值 就

24、 能實(shí)現(xiàn) AGC 在 某 小 范 圍內(nèi)波 動(dòng) 時(shí) 機(jī)組 不 響應(yīng) AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 的 變 化 , 而 AGC 的 變 化 超 出 此 范 圍 即 AGC 的目 標(biāo) 負(fù)荷 確 實(shí) 發(fā)生 變 化 時(shí) 機(jī)組 能 準(zhǔn) 確 響應(yīng) AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 。 此 處 加 入 延 時(shí) 關(guān) 功能 塊 是 確 保 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 變 化時(shí) 機(jī)組 能 準(zhǔn) 確 響應(yīng) 指令 變 化 。(4 LDC 處 于 不 增 不 減 狀態(tài)。 由 于 姚孟發(fā)電有 限責(zé)任公司的 1號(hào)和 2號(hào)機(jī)組 設(shè) 備 比 較 陳舊 , 為確 保 機(jī)組 安全 加 入 此 控制邏 輯 ,要求機(jī)組 完 成 上 一 個(gè) AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷指令

25、 后 方 能 響應(yīng) 下 一 個(gè) AGC 指令 。 (5 電網(wǎng) 頻 率 大 于 一 定值且 AGC 發(fā)出的是 減 負(fù)荷指令 , 或 者 電網(wǎng) 頻 率 小 于 一 定值 時(shí) AGC 發(fā)出 的是 加負(fù)荷指令 , 以 防止 電網(wǎng) 頻 率 高時(shí) 繼續(xù) 加負(fù)荷 或 電網(wǎng) 頻 率 低 時(shí) 繼續(xù) 減 負(fù)荷 , 造 成 電 能 品 質(zhì) 的 下 降 和電網(wǎng)的 不 安全 。(6 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 與 LDC 的 偏 差在一 定 范 圍內(nèi) 。 4AGC 的調(diào)試與應(yīng)用姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司 位 于 華 中 電網(wǎng), 其 1號(hào) 機(jī) 組 和 2號(hào) 機(jī) 組 分 別 是 國(guó) 產(chǎn) 第一 臺(tái) 和第 四 臺(tái) 300MW 機(jī)組,爐型

26、為 雙 爐 膛 結(jié) 構(gòu) 本生式直流爐。 DCS 系 統(tǒng) 改 造 后 1號(hào)機(jī)組和 2號(hào)機(jī)組 均 采用了 Ovation 分 散 控制 系 統(tǒng), 其 協(xié)調(diào)控制方案 及 AGC 與 CCS 接口控制邏 輯分 別 采用了本文 中 圖 1和 圖 3所 示 的方案。根據(jù) AGC 聯(lián) 調(diào)方案的要求, 對(duì) 控制邏 輯 圖 中 的參 數(shù) 進(jìn)行 了 整 定 ,并 于 2005年 3月 26日 3月 30日 和 2005年 4月 20日 30日 分 別 對(duì) 姚孟發(fā)電有 限責(zé)任公司 1號(hào)發(fā)電機(jī)組和 2號(hào)發(fā)電機(jī)組 進(jìn)行 了電 網(wǎng) AGC 聯(lián) 調(diào) 試驗(yàn) 。 由 于 電網(wǎng) AGC 傳 輸 給 該 臺(tái) 發(fā)電 機(jī)組的 只 有

27、AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷這 一 個(gè) 信 號(hào), 且信 號(hào)傳 輸 過程 中 存在 干 擾 ,在電網(wǎng) AGC 指令不 變 的 情況 下 , 到達(dá) DCS 系 統(tǒng)的 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 信 號(hào) 也 在一 定 范 圍內(nèi)波 動(dòng), 加 上 姚孟 1號(hào)和 2號(hào)機(jī)組的 設(shè) 備 較 陳 舊 , 對(duì) AGC 與 CCS 的接口邏 輯 提 出了 很 多 要求, 該 邏 輯不僅 要 識(shí)別 出 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 在 什么范 圍內(nèi) 變 化時(shí) 屬 于波 動(dòng), 在 什么范 圍內(nèi)變 化時(shí) 才 是 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 變 化 的 指令 , 還 要 判 斷 AGC 信 號(hào) 品 質(zhì) 的 好 壞 , 投 、 退 應(yīng) 滿足 的 條 件

28、 等。 這 些 作 用和要求在 圖 3所 示 的 AGC 與 CCS 的接口邏 輯中能得以實(shí)現(xiàn) 。 圖 4為 姚孟 1號(hào)機(jī)組在 AGC 方式 下運(yùn)行時(shí) , 負(fù) 荷 變 化 速 率為 4.5MW/min, AGC 指令從 300MW 減 至 255MW 、 穩(wěn) 定 后升 至 295MW 而 后 又 降到 255MW 的 歷 史 趨勢(shì) 圖 。 1號(hào)機(jī)組 為定 滑 定 運(yùn)行 方式, 負(fù)荷 在 120270MW之間為滑壓 運(yùn)行 段 , 分 離 器 不 切除 運(yùn)行 。 圖 4中實(shí) 際 負(fù)荷 與 LDC 目 標(biāo) 負(fù)荷 的量 程為 180330MW; 總?cè)剂?量的量 程為 80200t/h; 協(xié)調(diào)方 式 下

29、 爐 側(cè) PID 輸 出的量 程為 50%50%;機(jī)前 壓 力 的 量 程 為 1025MPa; 總 給 水 流 量 的 量 程 為 5001200t/h。 橫坐 標(biāo) 每格 代 表 4.4min 。 圖 4 AGC 方式下姚孟 1號(hào)機(jī)組響應(yīng)負(fù)荷指令的歷史趨勢(shì)圖 Fig. 4 Historical trend curve of actual load response to AGC demand of unit one at Yaomengpower plant in AGC mode圖 5為 姚孟 2號(hào)機(jī)組在 AGC 方式 下運(yùn)行時(shí) , 負(fù)荷 變 化 速 率為 3.0MW/min, AGC 指

30、令從 290MW 減 至 260MW 、 穩(wěn) 定 后升 至 300MW 而 后 又 降到 260MW 的 歷 史 趨勢(shì) 圖 。 2號(hào)機(jī)組 為定壓 運(yùn)行 方式, A 、 B 爐 膛 的給 水 在 分 離 器 切除 運(yùn)行 后 無(wú)混 合 點(diǎn) , 直 至 進(jìn) 入 汽 機(jī) 高 缸 。 圖 5中實(shí) 際 負(fù)荷 與 LDC 輸 出 及 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 的量 程為 160310MW; 總?cè)剂?量 的量 程為 80180t/h; 機(jī)前 壓 力 的量 程為 1020MPa; 總 給 水 流量的量 程為 5001200t/h; 給 水母 管 壓 力 的 量 程為 010Mpa。 橫坐 標(biāo) 每格 代 表 5min

31、 。由 圖 4、 圖 5可 見 , 這兩臺(tái) 機(jī)組使用 圖 1所 示 的增量型狀態(tài)觀測(cè)器與傳統(tǒng) PID 相結(jié)合的協(xié)調(diào)控制 方案,并采用 圖 3所 示 CCS 與 AGC 的接口邏 輯 ,第 29卷 第 20期 電 網(wǎng) 技 術(shù) 51能快 速響應(yīng) AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷指令 的 變 化 。 這 很好 地 說 明 了 圖 1所 示 協(xié)調(diào)控制方案 對(duì) AGC 快 速響應(yīng)的 效果, 也證明 了 圖 3所 示 的 AGC 與 CCS 的接口邏 輯 是 切 實(shí) 可 行 的。 t圖 5 AGC 方式下姚孟 2號(hào)機(jī)組響應(yīng)負(fù)荷指令的歷史趨勢(shì)圖 Fig. 5 Historical trend curve of actu

32、al load response to AGC demand of unit 2 at Yaomengpower plant in AGC mode5 結(jié)論電網(wǎng) AGC 控制 以 水 電調(diào) 節(jié) 為 主、 火電調(diào) 節(jié) 為 輔 。 水 電機(jī)組的 快 速調(diào) 節(jié) 響應(yīng) 對(duì) 改 善 電網(wǎng)的 AGC 控 制 水 平 有 重 要 意義 , 但水 電機(jī)組的 負(fù)荷 受季 節(jié) 和 水 庫(kù)庫(kù) 容 的 影 響 很 大 , 火電機(jī)組參與電網(wǎng) AGC 調(diào) 節(jié) 勢(shì) 在 必行 。 而 目前參與 AGC 控制的火電機(jī)組存在調(diào) 節(jié) 范 圍 小 、 響應(yīng)速度慢等問題, 難 以滿足 電網(wǎng) 實(shí) 際 運(yùn) 行 控制的 需 要, 電網(wǎng) AG

33、C 的控制效果較差。 以 華 中 電網(wǎng) 為 例 , 實(shí) 際 負(fù)荷 響應(yīng)速 率 僅 為 23MW/min。 火電機(jī)組在 能 量 產(chǎn) 生和 轉(zhuǎn)換 的 過程 中 存在較 大 遲 延 , 尤 其 在 負(fù)荷 響應(yīng)的 初始階 段常 出 現(xiàn)負(fù)荷 響 應(yīng) 延 遲 和 實(shí) 際 負(fù)荷 調(diào) 節(jié) 速 率 不能滿足 要求等問題。 姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司 1號(hào)和 2號(hào)機(jī)組 均 采用了 圖 1所 示 增量型狀態(tài)觀測(cè)器與傳統(tǒng) PID 控制相結(jié)合的 協(xié)調(diào)控制方案和 圖 3所 示 的 AGC 與 CCS 接口控制 邏 輯 。 該 協(xié)調(diào)控制方案在 鍋 爐 主 控 回路 中加 入 了 預(yù) 給 煤運(yùn)算 的邏 輯 ,使協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng)在

34、很 大 程 度 上降 低 了 鍋 爐 遲滯 和 慣 性 對(duì) 升 降 負(fù)荷 的 影 響。協(xié)調(diào)控制方案 中 的 預(yù) 給 煤運(yùn)算 在電網(wǎng) AGC 方 式 下能 否 實(shí)現(xiàn) 其 功能 關(guān) 鍵取 決于 CCS 與 AGC 的接 口邏 輯 ,本文 通過 在接口邏 輯中 設(shè)計(jì) AGC 方式 下 接 受 AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷指令 的一 些 條 件 來(lái) 確 保 實(shí)現(xiàn) 協(xié) 調(diào)控制方案的 功能 , 從而 使機(jī)組 運(yùn)行 在 AGC 方式 下 仍 能 發(fā) 揮 其 本 身 具 有的 功能 , 快 速響應(yīng) AGC 目 標(biāo) 負(fù)荷 的 變 化 。參考文獻(xiàn)1 沈炯 , 陳 來(lái) 九. 基 于 智 能 解 耦 的協(xié)調(diào)控制 系 統(tǒng)參 數(shù)

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