摘要:本文主要介绍华能福州火电厂一期机组DCS控制系统为适应电网调频的需要,对AGC功能所进行的改进。
关键词 AGC方式 协调控制方式 目标负荷 实际负荷
一. 前言
随着电力体制改革的不断深化,电力市场实行“厂网分开,竟价上网”的趋势势在必行,尤其是300MW以上的承担调峰任务的电厂,都要求投入自动发电控制(AGC)方式,以期能准确快速地响应中调负荷指令。投入AGC运行方式,是当今电力生产自动化水平的最高境界,若机组能长期安全可靠地进行AGC方式的运行,这说明机组控制性能好,自动化程度高,同时也标志着该企业管理水平、技术水平高。
二.AGC功能现状
华能福州火电厂一期工程机组是引进日本三菱公司的两台350MW燃煤机组,DCS系统为MIDAS-8000控制系统,两台机组分别与1988年和1989年相继投产发电,由于当时大机小网的等等主客观条件的因素制约,系统中原来引进的实现AGC功能的硬件设备无法发挥作用如RTU接口等,APC控制系统(协调控制系统)中实现AGC功能的硬件资源被占有,逻辑设计不合理,AGC方式一直无法投入运行,2001年4月至6月,我们利用#2机停役#1机DCS系统改造的机会,完成了#1/2机APC控制系统AGC功能的硬件回路和逻辑回路的改造,在省电力中心调度所单位配合下,进行了包括RTU接口通道测试、AGC负荷指令通道测试(4-20MA)、模拟各种情况下各运行方式之间无扰切换的AGC各种静态测试实验,2001年10月,结束了AGC方式试投实验,标志着华能福州火电厂已能正式投运AGC运行方式。
三.AGC功能简介
AGC功能投入,简言之,既是机组在协调控制系统直接接受电网调度中心控制计算机发出的负荷指令信号调节发电机组的负荷,来最佳调节电网的频率。因此,协调控制运行良好运行,为AGC方式的投入打下坚实的基础。由于,我厂的一期协调控制一直都在良好运行,因此,协调控制系统的负荷指令回路及DEH的功率控制回路不需改进,仅对其他子系统进行一些参数细调,就能满足AGC投运的要求。
四.下面围绕AGC功能的投入,重点介绍自动控制系统的改进情况
1. DCS系统与中调之间的信号引用改造
要投入AGC方式运行,中调控制系统必须接收到能反映目前机组运行状态的信号,以便参与中调负荷控制。为此,我们在原设计的基础上,根据AGC功能的要求,从DCS系统中引出两个信号,分别为表示发电机组处与协调控制方式和发电机组处于AGC控制方式信号,通过接口柜的两个继电器将信号转接到RTU机房,再通过微波通讯将信号送给中调控制系统。
2. DCS系统AGC功能控制逻辑改造
2.1增加负荷设定器自动许可条件逻辑当机组蒸汽压力在滑压运行方式下,发电机组目标负荷没有很大突变,(如图)即指目标负荷经微分模块D001运算后的输出值没有超过高/低值监控模块HLM001所设定的参数值,这时高/低值监控模块HLM001输出为0且机组负荷能及时跟上目标负荷设定的要求范围内,即负荷设定值与发电机负荷经偏差高/低值监控模块DHL001判断后,两者数值在DHL001所设定的参数范围内,DHL001输出为0,或门OR001输出为0,经非门001后LD201为1,而这时机组已在协调控制方式,LD202为1,因此,与门AND002输出为1,DO085为1,负荷设定器自动许可条件满足,这时,运行人员才能在主控APC(协调控制系统)系统操作盘上投入负荷设定器自动。
2.2增加AGC投入方式许可条件逻辑(如图) 当负荷设定器自动许可条件满足DO085为1且负荷设定器投入自动后,LD001为1时,AND003输出为1,LD051为1,AGC方式投入许可条件满足,这时,运行人员才能在主控APC(协调控制系统)系统操作盘上投入AGC方式按钮。
2.3 在AGC回路中增加保护逻辑为保证机组的安全稳定运行,在DCS系统中,设计了若干保护逻辑,(如图)如果,机组接受的中调负荷指令突变或机组不能及时跟上目标负荷设定要求而超出一定范围时,LD201为1,与门AND002输出为0,DO085和LD051为0,负荷设定自动许可条件和AGC方式许可条件将不满足,负荷设定器退出自动,机组也将退出AGC方式运行。同样,如果机组因发生某种故障如RB动作而退出协调控制方式运行,DO076为0,机组蒸汽压力控制随着协调控制方式的退出而退出滑压运行方式,DO081为0,DO085和LD051为0,负荷设定器将退出自动,机组也将退出AGC方式运行。同时,或门OR002输出为0,非门NOT003输出为1,或门OR003输出为1,DO031为1,通过硬件回路切换,负荷目标跟踪实际负荷,机组目标负荷指令由接受中调负荷指令跟踪到实际负荷。
五.AGC控制方式投入/退出步骤
AGC投入: 1. 收到中调指令,要求AGC投入。 2. 确认发电机组已在协调方式运行。 3. 确认发电机组已在滑压运行方式。 4. 将负荷设定器投入自动。 5. 将AGC方式按钮投入。 6. 确认AGC和协调按钮同时处于亮光状态。 7. 在OT报警窗显示状态变化。
AGC退出: 1. 手动退出AGC方式:运行人员只需将负荷设定器切为手动状态,AGC方式退出,指示灯灭,在OT报警窗显示状态变化。 2. 故障退出AGC方式:中调负荷指令突变或机组不能及时跟上目标负荷设定要求而超出一定范围或故障退出协调控制,AGC方式退出,指示灯灭,在OT报警窗显示状态变化。
六.结论
通过AGC功能改进后,华能福州火电厂的一期机组已投入AGC方式进行商业运行,从AGC方式投入运行情况来看,各负荷段升/降负荷运行正常,各种控制性能良好。在AGC方式运行中,也出现负荷指令突升/突降及机组本身因设备故障退出协调控制方式运行时,机组都能正确进行各方式之间的无扰切换。因此,我们对AGC功能改造是成功的。