中小型水电站自动发电控制系（ AGC）的调试及安全分析 摘要：介绍了水电站AGC系统的基本工作原理，结合中小型水电站的实际工作和特点，介绍AGC的基本功能介绍，AGC的现场调试、AGC 的安全策略分析，并介绍笔者对现阶段水电站AGC的一些看法。 0 概述
AGC即为自动发电控制系统，是指按照预定条件和要求，以迅速、经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统需要的技术，它是在水轮发电机自动控制的基础上，实现全厂自动化的一种方式。AGC要根据系统运行情况及机组运行工况等因素，以安全经济运行为原则，确定全厂机组开停机台数、机组组合、负荷分配等。电站主设备运行稳定，自动控制装置动作可靠是AGC正常投入运行的前提条件。 1 AGC技术及功能分析
1.1 AGC（自动发电控制）的基本原理和控制依据
AGC基本的原理：
1.
针对无调节库容的径流电站，最大限度的利用上游来水量，以不弃水或少弃水为原则，尽可能的保证电站在较高水头下运行。
2.
在电网统一调度下，按照给定的发电负荷曲线或实时给定的电站总有功，完成计划性或随机性的发电任务。
3.
根据系统的频率瞬时偏差或频率偏差的积分，确定电站的总出力，直接参与电力系统的调频。
AGC在功率控制方式下，分配的有功PAGC是根据负荷曲线值或全厂有功给定进行设定：
PAGC = Pset - PNAGC
AGC在调频控制方式下，分配的有功PAGC是根据系统频率偏差进行设定：
PAGC = PAGT + KfΔF - PNAGC
式中PAGT 为全厂实发总有功；Kf 为系统调频系数；ΔF为系统频率偏差；PNAGC
为不参加机组AGC的实发有功之和；Pset为全厂有功设定。
AGC的基本依据：
1.
与容量成正比例进行分配的原则：当水轮机组的某些特性曲线不全或不够精确时，采用该原则是合理的
2.
按照等微增率进行分配的原则：当满足一定条件的前提下，尽可能的减少耗水量。
AGC实际进行负荷分配时还必须考虑机组出力限制、机组运行时的振动区及设备定期切换
等约束条件。
1.2 水电站AGC的功能介绍
（1）“电站有功设定 P=” ：当AGC控制权在当地控制时，在此给定全站有功负荷，自动调配。
（2）“远方有功设定 P省”：当AGC控制权切为调度远方控制时，显示当前调度给定的全站有功负荷，自动调配。
1.3 AGC控制方式
（1）AGC投入开环时，软件只给出负荷分配指导，不会下发负荷调节；闭环时，软件会将负荷分配到机组进行调节。
（2） AGC控制开环时，软件只会给出开、停机动作指导，不会给机组下发开、停机命令；控制闭环时，软件会根据机组优先级设定自动指导机组开、停机。
（3）给定负荷控制时，软件根据全站有功设定进行负荷调节，自动调配给运行机组。
（4） AGC曲线设置时，软件可以根据电站需要设置某天某时的负荷值，并自动生成一条负荷曲线，分配给机组。
1.4 机组状态控制方式
（1）优先系数是设置全站机组开停的先后顺序，可自定义工况最优的机组先开后停。
（2）累计开停时间是记录全站机组的开机和停机时间。并自动计算优先系数，可判断运行时间最短的机组先开后停。
2 AGC功能的现场调试
2.1 AGC现场调试的目的
AGC现场调试的目的是通过人为设定AGC运行环境（机组组合运行工况），检验AGC在各种工况下运行的稳定性，同时出软件设计流程中于现场实际情况不相适应的漏洞。调试的重点应放在检验单机AGC功能、成组AGC功能、AGC投入或故障退出时全厂有功波动情况。
2.2 调试前期的准备工作
投入AGC是对全厂机电设备的一次全面考验，如果没有良好的设备健康水平为基础，AGC的投入就没有意义。调试前应该做好一下准备工作：
（1）发电机组处于停机备用状态，满足自动开机条件；
（2）调速器系统、励磁系统、监控系统等设备正常；
（3）调节并严格控制库区水位；
（4）与调度联系沟通，做好电网安全监控；
摆度（5）现场制定详细的调试方案，明确调试步骤和突发情况处置方法；
（6）调试人员和现场工作人员学习调试方案，熟悉试验步骤，并做好事故预想。
2.3 AGC功能调试过程中的安全注意事项
中小型水电站AGC功能调试过程中容易出现的问题，应在今后的AGC控制过程中多加注意，
总结如下：
（1）AGC功能调试期间，负荷变化较大，调速器动作频繁，用油量增大，会导致机组油压降低。应注意加强油压、油位监视，防止发生低油压事故造成停机。
（2）AGC功能调试期间，负荷频繁变化，机组会多次穿越负荷振动区，长时间在不良工况下运行，会导致机组振动加剧，引起机组各部轴瓦温度升高。应注意加强对机组振摆度和各部轴瓦温度的监视，以防“烧瓦”事故。
（3）AGC功能调试期间，机组频繁启停，运行人员不能严格按照上游来水情况进行库区水位调整，对电站的经济运行带来一定的不利影响。应加强库区水位及拦污栅压差监测，提前调整库区水量和水位，争取多发、抢发电量。
3 AGC功能的安全策略分析
由于受到外部信号，内部计算分配、操作不当、运行环境变化等影响，都可能造成AGC失控，很可能引发电站设备事故或电网事故。因此，在安全策略上必须全面而谨慎。中小型水电站的AGC保护策略应具备操作功能闭锁、设备异常闭锁和越限值闭锁功能。
3.1 操作功能闭锁
（1）当机组在AGC功能投入后，软件应自动闭锁监控画面的负荷设定功能，不容许人为调节某台机组有功功率。
（2）当机组在AGC功能投入后，软件应自动闭锁监控画面的开、停机功能，不容许人为操作某台机组的启停。
（3）当机组在AGC功能投入后，开环控制时，软件应仅判断、计算机组启停优先级和负荷分配指导意见，不容许发令执行。
3.2 设备异常闭锁
（1）当发电机组自动开机条件不满足时，监控系统应自动闭锁该机组AGC投入功能。
（2）当调速器、励磁、监控等系统设备异常或通讯异常时，监控系统应自动闭锁该机组AGC功能。
（3）当机组在AGC控制方式下运行，出现电气事故或水机事故时，监控系统应自动退出
该机组AGC功能，并闭锁再次投入。
基于以上AGC功能的安全策略，通过各种闭锁约束功能，有效避免发电机组的异常状态运行，极大的保证了电气设备的健康状态，防止事故的发生和扩大，可以满足中小型水电站AGC运行和电网安全的要求。
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