曹艳明，周浩杰

（雅砻江流域水电开发有限公司，四川 成都610000）

0 引言

某水电站装机4 台，共2 400 MW。根据电网运行状况及国家电网西南电力调度控制分中心整体规划，为了满足直调电厂机组参与西南电网AGC 运行调节的要求，该电站于2017 年5 月完成站内AGC功能试验，主要包括AGC 人机接口功能测试、单机AGC 保护功能测试、全厂AGC 保护功能测试、全厂联合振动区计算测试、厂内开环及闭环功能测试等试验；2017 年12 月完成西南网调联合调试，主要包括网调开环功能测试、异常工况功能测试、网调闭环功能测试等试验；2018 年4 月，该电站配合电网开展西南电网异步运行试验，考察了AGC 相关功能，并针对试验后西南网调提出的“针对安控切机电厂，在AGC 控制策略中加入安控运行策略，后期根据实际调节效果进行优化”的建议；该电站于2018年12 月完成AGC 与安控运行配合策略完善；2019年1 月该电站接入西南备调AGC 主站并完成功能联合调试；2019 年2 月该电站AGC 投入西南网调AGC 主站运行。

1 AGC 概述

该电站AGC 系统是基于计算机监控系统实现其功能的，AGC 以全厂总有功实发值为控制目标，采用功率给定，通过控制全厂机组的有功出力来实现自动发电控制；AGC 功率给定有定值方式和曲线方式两种。在定值方式下负荷给定值跟踪人工输入的数值，在曲线方式下给定值跟踪预先设定的负荷曲线；全厂AGC 功能投入的必要条件是至少有1 台机组投入AGC，若无机组投入AGC 功能，全厂AGC功能自动退出；AGC 有开环和闭环两种调节模式，开环方式下AGC 调节功能不投入，仅具备运算功能。开环方式下的AGC 分配值仅具备指导作用，可作为运行参考和检验AGC 分配功能正常与否的判断依据。只有在闭环方式下监控系统上位机PID 调节模块才会采用AGC 分配值进行负荷分配和调节；AGC采用小负荷分配和等比例分配策略进行有功分配。

（1）AGC 等比例分配方式

n：n台参与AGC 的机组

Pimax：参加AGC 的第i台机组在当前水头下最大出力；参加AGC 的各台机组当前水头下最大出力之和；

Pi：AGC 分配到第i台参加AGC 机组的有功功率。

（2）AGC 小负荷分配方式

当相邻两次电网调度设值差值较小时，可选择1 台机组进行小负荷调整，若1 台机组进行小负荷调整，不能满足要求，可再增加1 台机组参与调整。

当小负荷分配方式投入时，AGC 对满足小负荷门槛值的负荷分配采用单独策略：当相邻2 次调度中心下发值差值在小负荷分配差值范围内，可选择1 台机组进行小负荷调节，若1 台机组进行小负荷调节，不能满足要求，可再增加1 台参与调节。若有功设定值变化超过小负荷门槛值，AGC 采用等比例分配策略：将负荷按相等比例平均分配给各机组调节，同时考虑机组耗水率、机组安控投退、振动区和机组负荷波动大小等因素。

2 AGC 与安控系统运行配合逻辑优化

2.1 该电站安控系统介绍

该电站安控系统目前与锦苏±800 kV 特高压直流输电网和川电东送500 kV 特高压交流输电网两个安控主系统实现联网运行，并同时接收执行来自锦苏直流安控系统和川电东送安控系统的联切命令。其中，该电站锦苏直流安控装置作为锦屏－苏南±800 kV 特高压直流输电工程送端电网安控系统及复龙-锦屏安控系统的组成部分，接收执行锦屏换流站、复龙站协控装置发来的切机令，根据策略表切除该电站机组，具有高周切机、过载切机、失步解列功能；该电站川电东送安控装置作为川电东送500 kV 特高压交流输电工程送端电网安控系统的组成部分，接收执行洪沟站发来的切机令，切除该电站机组。

2.1.1 锦苏直流安控装置切机原则

（1）所有的策略均执行按台数切机，非按容量切机原则。

（2）锦苏直流安控装置采取按台数切机最多可切除该电站3 台机组（4 台机运行时）。

（3）复龙站协控装置可切除该电站1 台机组。

（4）在复龙协控通道投入时，切机机组出力不得低于300 MW。

（5）正常方式下，该电站运行机组中安排1 台计划出力最低的机组不投切机压板，其余运行机组投切机压板。

2.1.2 川电东送安控装置切机原则

（1）川电东送安控装置最多切2 台机。

（2）当3 台机及以下运行时，保留1 台机不切，投入其余运行机组的允切和出口压板。

（3）当4 台机运行时，保留2 台机不切，投入其余运行机组的允切和出口压板。

2.2 AGC 与安控运行配合逻辑优化

2.2.1 AGC 与安控运行配合策略要求

（1）并网运行机组中选择一台计划出力最低的机组不投切机压板，其余运行机组均投切机压板。

（2）复龙-锦屏-宜宾安控系统投运方式下，投切机压板的机组单机出力≥300 MW。

2.2.2 优化方式

（1）设置安控切机“投退”软压板

因安控装置无法将机组切机压板状态送至监控系统，监控系统无法判断当前机组安控切机的投退状态，因此，在监控系统上位机内为每台机组设置一个机组“安控投入退出标志”软压板，人工手动操作此压板与安控实际压板状态保持一致，并将此压板状态送至AGC，用于负荷分配和状态显示；投入时，按照先投入软压板，后投入实际压板的顺序操作；退出时，按照先退出实际压板，后退出软压板的顺序操作。

（2）增加全厂“安控投入后机组最小限值启用标志”

在全厂开关量中增加一个软压板（1：代表当前处于复龙-锦屏-宜宾安控系统投运方式，0：代表当前处于其他运行方式下），当软压板置1，由脚本自动综合判断，判断条件为当前处于复龙-锦屏-宜宾安控系统投运方式下，则安控投入后机组最小限值功能启用。

（3）增加机组“安控投入后机组最低限值”参数

为便于后期维护，设置人工设值界面。

（4）完善安控投入且启用最小限值标志的机组的出力下限

当机组“安控投入退出标志”标记为1，且全厂“安控投入后机组最小限值启用标志”为1，进行最小限值分配策略，即以“安控投入后机组最低限值”作为机组出力下限。

（5）完善负荷分配策略

目前该电站投入AGC 的机组只有1 台不投切机压板，且该机组出力应不高于其他机组，故AGC按照机组可调容量、振动区及比例分配等原则，先计算出所有可能的出力分配组合，在所有投入AGC 的机组中遍历机组“安控投入退出标志”标记，选择第1 个出现未投入安控的机组，筛选出该机组分配出力不高于其他机组的组合，在筛选出的组合中再按照原AGC 策略选出最优分配。

3 AGC 与一次调频、网频调节策略优化

3.1 AGC 与一次调频配合策略优化

机组AGC 与一次调频相互协调，一次调频动作期间不闭锁AGC，当一次调频动作期间接收到新的AGC 调节指令后，机组执行新的AGC 指令；若在AGC 调节过程中，且一次调频动作，则AGC 和一次调频同时调节。

全部机组投入AGC，全厂总有功设定值不变，则AGC 分配策略不变，AGC 调节到位后，如果一次调频动作，AGC 不进行调节。

部分机组投入AGC，如果一次调频动作，引起全厂总有功实测值变化至0.5 倍调整死区之外，此时全厂总有功设定值不变，但机组有功实测值发生改变，则AGC 分配策略发生改变，会重新分配下发机组设定值，此时AGC 会进行调节。

3.2 AGC 与电网频率配合策略优化

若紧急调频下限设值与额定频率给定门槛值下限一致，当电网频率低于额定频率给定门槛下限时，电网AGC 主站不下发减负荷指令，电站侧不执行AGC 减负荷指令。

若紧急调频上限设值与额定频率给定门槛值上限一致，当电网频率高于额定频率给定门槛上限时，电网AGC 主站不下发加负荷指令，电站侧不执行AGC 加负荷指令。

4 特殊工况下AGC 小负荷分配策略与安控系统运行配合逻辑优化

4.1 特殊工况简介

2019 年2 月22 日15：27，调 度 下 发“西 南网调一104 通道下发遥调：全厂有功设定值（西南调度下发）操作成功，设值1 465.79”，检查1、3、4 号 机AGC 有 功 分 配 值 分 别 为488.598 MW、488.598 MW、488.598 MW，保留机组4 号机（调节前实发值246.094 MW）穿越振动区向上调节，安控切机机组1 号机（调节前实发值593.887 MW）、3 号机（调节前实发值590.456 MW）向下调节。当1、3、4 号机AGC 有功实发值分别调整到492.525 MW、458.775 MW、510.019 MW 时（此时AGC 还未调整到位，部分机组出现超调），调度AGC 主站又下发全厂有功设定值1 477.1 MW，机组按照小负荷分配原则重新分配，此时1、3、4 号机AGC 有功分配值分别为491.200 MW、476.289 MW、509.7 MW。此特定工况下的AGC 分配方式不合理，导致保留机组4 号机所带的负荷比安控切机机组的高，不满足该电站AGC与安控运行策略的配合逻辑中保留机组应带最小负荷的要求。

4.2 AGC 小负荷分配策略逻辑优化

4.2.1 原因分析

小负荷逻辑在实发值的基础上进行增减负荷。如果出现上述工况（保留机组超调同时调度下发小负荷设定值）时，选择其中1 台投切机压板机组在当前实发值的基础上增加负荷，而其他机组包括保留机组分配值跟踪当前实发值，从而出现了保留机组所分配的负荷高于切机压板机组。

4.2.2 完善AGC 小负荷分配策略

将AGC 小负荷分配设定为2 种分配逻辑。

逻辑1：现有的小负荷分配逻辑，按照实发值模式的小负荷分配逻辑，逻辑如下：

（1）将 各 机 组 的 实 发 值pGENAGVC[i]-＞P 赋值给Preal[i]：

（2）在原实发值的基础上，进行小负荷增减。将小负荷增加或减少到优先权高的机组上：

pGENAGVC[i]-＞Pgen=Preal[i]+f loattmp。

逻辑2：在设定值的基础上进行增减负荷。逻辑如下：

（1）将各机组的分配值pGENAGVC[i]-＞Pgen 赋值给Preal[i]：

（2）在原设定值的基础上，进行小负荷增减：

AGC 小负荷分配逻辑调用原则：首先判断当前是否需要与安控配合，如果不需要与安控配合则执行小负荷逻辑1；如果需要与安控配合则再进行判断，当保留机组负荷高于其他切机机组时，执行小负荷逻辑2，按照设定值模式执行，以保证保留机组分配值不高于其他切机机组，当保留机组负荷不高于其他切机机组时，下发小负荷就执行小负荷逻辑1。

5 结语

随着电网辅助服务的加强，AGC 投运率将是重要的一项考核指标，AGC 异常运行既降低了电站自动化水平，同时又面临被电网考核的风险。本文主要针对该电站AGC 运行期间出现的AGC 与安控系统策略配合矛盾、AGC 与一次调频配合矛盾、在特殊工况下AGC 小负荷分配与安控系统策略配合矛盾等问题进行了策略优化研究。优化之后，该电站AGC 整体运行安全稳定，未再出现AGC 分配与其他系统策略不匹配等问题，在保障设备安全稳定运行等方面发挥了重要的作用。随着中国电力工业的高速发展、能源结构和电力互联方式的变化，对发电联合控制的要求也越来越高，AGC 也将随着工业4.0时代的到来，逐步推进和发展，后续将在AGC 策略优化方面继续研究探索。