300mw火电机组提高AGC控制精度及速度的技术措施

提高我厂AGC的精度及速度的

技术措施

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2013-03-26

提高我厂AGC的精度及速度的技术措施

众所周知，AGC（自动发电控制）是一项对基础通信自动化要求高，涉及范围广，相关环节多，管理技术上有一定复杂难度的系统工程。而要更好的满足现代化大电网维护正常频率、保证电能质量的要求,就必须提高AGC的实用性。作为华东电网上网电厂中的一员，我公司承担着相应的责任与较严的考核，不管是出于应对外部环境的压力，还是出于满足公司内部的需求出发，我们都应该对我公司AGC系统深入研究，找出不足，进行改进，提高AGC的品质和水平。

AGC系统庞大而复杂，就单台机组而言，主要涉及热控自动控制系统和被控具体设备的特性，以及热控DCS与远动之间的通讯。简图如下：

制图：

针对图示AGC系统的各个环节，就AGC的速度和精度，结合我厂实际情况进行分析。 一、远动RTU与DCS模拟量传输环节

由于省调AGC指令在远动RTU柜与DCS系统间是使用4-20mA信号进行传输的，其存在不能完全消除的误差，影响了应发功率的精度；且DCS实发功率反馈与RTU柜至省调功率反馈是两路独立信号，二者的误差不能完全消除，又影响了送省调实发功率的精度。目前，根据远动系统与DCS侧的模拟量比对情况，应信通中心要求，暂时对RTU送至DCS侧的AGC指令做了修正，组态及修正函数如下：

组态图：

#1机组修正函数F（x） 170 +2.1

#2机组修正函数F（x） 0 0 170 +2.8 180 +2.1 200 +1.9 210 +2.6 230 260 280 300 320 330 185 +2.3 200 +2.6 210 +3 230 250 280 290 315 +2.2 +2.65 +2.2 +1.56 +1.8 +1.58 +1.26 +1.56 +1.8 +1.96 +1.96 由于采用的是分段函数的方法进行修正，且依据的是某一时刻的模拟量比对结果，这种方法存在着一定的局限性：

1、 AGC指令的精度只是被控制在一定区间内，不够精确；

2、 远动系统与DCS间模拟量的误差不可能稳定不变，修正量可能会不准，AGC指令、

DCS侧功率反馈、远动侧功率反馈任一路的误差发生变化时，均对调节精度造成影响；

3、 DCS接收每个AGC指令应为固定数值，但实际AGC曲线上有毛刺（小波动），对机炉

主控造成了扰动（主要存在于#2机组）；

建议： 1、针对省调调度特点，AGC指令以5的倍数进行变化，辨识度高，DCS侧修正

逻辑修改如下图，使指令稳定、准确、无扰动；

2、功率反馈仍需要比对，利用sis实时数据系统，自动记录不同负荷下远动功率信号与DCS功率信号的差值，形成每日报表，视需要对修正函数进行修改； 3、利用DCS改造机会，增加远动系统与DCS间的通讯方式（敷设光缆，增加光电收发器），利用DCS的以太网接口，实现两者间的数据无损实时交换，彻底消除通讯过程产生的误差。

二、DCS侧自动控制环节

针对#1机组，由于DCS系统、汽轮机及锅炉均未改造，DCS硬件及CCS协调方式、PID参数等，都已经调校配合到位，目前存在的不足及解决方法如下：

1、

负荷变化速率设置不高；

解决方法：将速率提高至6.2MW/min； 此项工作已完成。 2、

汽机调门在顺阀控制时，GV4与GV5之间重叠度稍差，实际主汽流量变化慢，造成实际负荷的调节速率不足；

解决方法：1）联系专业人员做阀门流量特性试验，整定重叠度；此项工作需要相应的

费用与时间。

2）与运行人员沟通，要求监盘人员提前调整主汽压力，尽量用单个调门的

调节区来调整负荷，有意识的减少负荷过程中阀门的切换（此时阀门调节特性最差）。 下表为3月19日涉及在gv4-gv5重叠区调节负荷的情况统计： 时间 0:13:54-0:14:44 0:15:42-0:17:22 0:25:12-0:26:02 0:29:45-0:30:35 0:37:24-0:38:14 负荷(MPa) 压力（MPa） 195-200 200-290 195-200 200-195 195-200 15.34 15.27 15.08 14.95 14.93 15.12 15.23 14.54 时间 负荷(MW) 压力（MPa） 14.20 14.02 14.05 14.36 14.48 14.63 15.19 15.40 4:35:00-4:35:50 185-190 5:08:54-5:09:44 180-185 5:14:10-5:15:00 190-185 5:31:18-5:32:09 190-195 5:36:33-5:37:23 195-190 5:41:03-5:41:53 190-195 5:51:30-5:52:20 205-200 6:01:17-6:02:57 200-210 0:46:10-0：47:00 200-195 1:16:30-0:17:202 200-195 2:16:00-2:16:50 190-195 上表所列情况，AGC在相应时间内的品质稍差；而在0时到8时期间其它时间段，依靠其中一个阀门调整负荷时，速度和精度均表现很好。

下表为3月22日，运行人员有意识的避开GV4-GV5切换过程，尽量使用一个阀门调整

负荷后，涉及在阀门gv4-gv5重叠区调整负荷的情况：

时间 0:16:42-0:18:22 0:22:40-0:23:30 负荷(MPa) 压力（MPa） 195-185 185-190 14.23 14.33 14.32 时间 00:43:15-0:44:05 负荷(MW) 185-190 压力（MPa） 14.20 15.9 16.03 02:34:24-02:35:151 210-205 06:03:15-06:04:050 205-210 00:35:20-0:36:10 190-185

针对#2机组，DCS系统、汽轮机及锅炉均在本次大修过程中，发生了很大变化，经过调阅相应参数的历史曲线，发现大部分情况下，AGC与CCS协调控制系统都能够很好的达到控制目标，但仍然存在以下几种AGC品质稍差的情况。

1、 AGC指令发生变化时，汽机主控调节过程遭遇阀门切换，造成调节品质下降，实际

速度变慢；

解决方法：1）联系专业人员做阀门流量特性试验，整定重叠度；

2）与运行专业沟通，要求监盘人员提前调整主汽压力，尽量用单个调门的

调节区来调整负荷，有意识的减少负荷过程中阀门的切换（此时阀门调节特性最差）； 2、 AGC指令不变，实发功率有自发性扰动，此时汽机主控正常调节，但不能及时克服

扰动。经查发现，扰动主要为主汽压力变化、再热汽压力发生变化，此时一级压力能够向调节方向变化，但再热蒸汽压力变化方向相反，导致负荷变化速率慢。上述情况需进一步分析。

3、 AGC指令变化过程中发生第2种情况描述事件。上述情况需进一步分析。 三、AGC品质的鉴定环节

目前，我公司AGC品质主要受华东电监会、安徽省调度管理中心考核，并有具体的考核细则及公式，但依据上述细则及公式，对AGC的品质难以实时量化，不易找出AGC品质变差达到考核标准的时间点，不利于及时跟踪发现AGC品质的问题，从而产生大量的考核。

建议，利用新华DCS，将考核细则及公式形成相应的组态算法，增加品质差报警，以有利于及时发现问题；利用统计功能，对考核量进行初步的掌握。 四、技术措施实施

1、修改DCS侧AGC指令修正逻辑如下，彻底消除AGC指令模拟量的干扰（小尖波）造成的机炉主控扰动，并定期比对远动RTU与DCS侧两路功率信号的差值，及时修正。

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