庄述燕 吴忠强

（燕山大学，河北 秦皇岛 066004）

1 引言

AGC （Automatic Generation Control ）是自动发电控制的简称，其控制目标是使由于负荷变动而产生的区域误差ACE （ Area Control Error ）不断减少直至为零。调度中心通过AGC可调整电网发电出力与电网负荷平衡，将电网频率偏差调节到零，保持电网频率为额定值，在控制区内分配发电出力，维持区域间联络线交换功率在计划值内，在控制区内分配发电出力，降低区域运行成本。

2 概述

大唐鲁北发电厂汽轮机为北京北重汽轮电机有限责任公司生产的N330-17.75 /540/540型亚临界一次中间再热、单轴、三缸双排汽、凝汽式汽轮机，其设计参数见表1。

表1 汽轮机参数

锅炉主设备为哈尔滨锅炉厂有限公司根据美国ABB-CE燃烧工程公司设计制造的 HG-1018/18.58-YM23型锅炉，该锅炉为亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环汽包锅炉，其主要参数见表2。

表2 锅炉参数

发电机为北京北重汽轮电机有限责任公司生产的型号为 QFSN-330-2三相隐极式汽轮发电机组，其主要参数见表3。

表3 发电机参数

大唐鲁北发电厂的调节系统采用上海新华控制工程公司生产的DEH-ⅢA型数字电液控制系统，它具有自动调节（转速和负荷自动调节）、程序控制、监视、保护等方面的功能。机组热控系统采用上海新华控制工程公司生产的 XDPS－600+型分散集中控制系统（DCS），该系统功能包括：炉膛安全监控系统(FSSS)、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、数据采集系统（DAS）。

3 AGC功能的控制方式

3.1 AGC功能的协调方式

正常情况下，发电机组处于协调方式运行，机组的协调控制系统是用来协调汽机和锅炉运行，负荷指令可以由ADS（自动调度系统）或操作员给出。给定的负荷指令经机组的最大、最小允许负荷限制，并且经负荷指令变化率的限制，形成最终的单元负荷指令。单元机组负荷指令，包括有目标负荷指令和实际负荷指令。目标负荷指令是电网调度中心或者是机组运行人员给出的期望机组的增、减负荷指令数值。目标负荷指令的设定，可以是电网调度中心 AGC 设定（AGC 功能投入后），也可以是运行人员通过操作终端OT 画面手动设定。目标负荷的指令发送到机组 DCS 的机炉协调控制系统的负荷控制回路，经过负荷控制回路的一系列逻辑判断和限幅、限速，形成机组实际运行能够承受的负荷指令，也就是实际负荷指令。系统设计了各种运行限制的功能，共有四种运行方式可供选择，正常运行时一般采用机炉协调方式（COORD），并选择滑压方式，另外根据机组的工况及系统设备的健康状况，也可采用汽机跟随方式（TF）、锅炉跟随方式（BF）或基本方式（BASE）。

3.2 AGC控制方式

在机组AGC功能实现过程中，远动RTU为省调与电厂分散控制系统（DCS） 建立了联络通道。远动RTU接受省调AGC的负荷指令控制信息，再将其送至 DCS；远动 RTU接收 DCS送出的机组AGC投/切等状态量，再送至省调。机组协调控制（CCS）系统的正常运行是AGC正常投运的基础。下面仅就大唐鲁北发电厂330MW 1号机组AGC功能试验做一下分析。

4 AGC功能试验应具备的条件

（1）机组主机及各主要辅机运行正常，机组保护全部投入，机组负荷摆动试验合格。

（2）电网频率正常。

（3）机组DCS系统各操作员站、工程师站、历史站工作正常，BRC300控制器运行状态正确、输入输出卡件工作正常、网络通信正常。

（4）机组运行在协调控制（CCS）方式下。AGC控制方式处于切除状态。

（5）机组主要调节系统（送风控制、引风控制、给水控制、除氧器水位控制、一次风控制、主汽温控制、再热汽温控制等）均在自动控制方式。

（6）检查RTU接口、上行设备及下行设备运作正常。AGC设备硬件调试良好。与省调接口信号检查测试完成。

（7）从机组DCS系统模拟AGC投入信号，检查远动系统接收此信号应正确无误；从远动模拟输出AGC负荷指令信号，DCS系统接收此信号应正确无误。

（8）从中调自动化系统模拟输出AGC负荷指令信号，DCS接收此信号应正确无误，线性对应合格。

5 AGC功能试验质量标准

（1）机组投入AGC功能时，目标负荷调节响应时间应小于 30s，机组实际负荷调节统计误差不超过5MW，最大误差不超过5MW。

（2）机组AGC功能试验范围165～330MW。

（3）机组AGC功能试验每分钟负荷变化率不低于额定负荷的1.0%，即3.3MW/min。

6 AGC功能试验过程及分析

6.1 静态试验

（1）远动RTU与电厂DCS的接口信号静态试验

从中调模拟输出AGC负荷指令信号，DCS接收此信号正确无误，误差应小于 0.5MW；从 DCS系统模拟AGC投入等信号，远动RTU接收此信号正确无误,测试结果见表4。

表4 AGC负荷指令试验数据

（2）模拟满足AGC投切条件，AGC投切时，系统无扰动，不影响机组的安全运行。AGC投入时，模拟AGC负荷指令信号，机组负荷控制动作方向与AGC控制指令相吻合。

6.2 AGC功能试验曲线及数据分析

图1 AGC功能试验曲线

大唐鲁北发电厂机组AGC参数按照《山东电网机（厂）网协调技术要求（试行）》（调技[2008]106号）的要求进行设置，机组负荷变化速率为4.0MW/min，负荷上限为330MW，下限为165MW。试验过程中，机组指令为省调度的远方指令。通过图1曲线可以看出：

（1）机组DCS指令跟踪调度远方指令良好，最大误差为0.3MW，符合要求。

（2）在设定的负荷上下限范围内，机组负荷出力按照要求的变化速率跟踪调度指令良好。试验中，远方调度负荷指令连续变化的幅度和方向呈现随机性，充分考验了机组的跟踪能力，在 300MW 以下最大跟踪误差3.0MW，说明了机组变化的快速性满足有关技术要求。在 300MW 以上，最大跟踪误差达7.0MW。

（3）试验过程中，表征机组稳定性的其他主要参数，如主蒸汽压力、汽包水位、炉膛压力、主蒸汽温度等，变化范围符合《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》（DL/T 774-2004）要求，机组运行稳定。

（注：①的曲线代表发电机的实发功率，从左端开始较高的曲线；②的曲线代表AGC负荷指令，从左端开始较低的曲线；③曲线代表CCS、AGC均投入，中部靠上的直线；图1中机组实际负荷指令为320.04MW）。

7 AGC功能试验结论

从上述试验数据看，大唐鲁北发电厂1号机组参与AGC控制时，能满足山东调度中心关于AGC控制的各项技术要求：负荷可控范围为165～330MW，实际负荷变化率4.0MW/min。同时机组主要参数的变化在《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》（DL/T 774-2004）规定的范围内，机组稳定性满足要求。

[1]李卫华,王玉山.600MW火电机组AGC运行方式下的控制特性分析[J].华北电力技术, 2005(6).

[2]刘维烈.电力系统调频与自动发电控制[M].北京∶中国电力出版社,2006.

[3]商国才等.电力系统自动化[M].天津∶天津大学出版社,1999.