AGC、AVC基本原理介绍

AGC、AVC基本原理介绍2007-12-22AGC-有功功率调节AVC-无功功率调节(这个理念对不对？)水电厂AGC是指按预定条件和要求，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。它是在水轮发电机组自动控制的基础上，实现全电厂自动化的一种方式。根据水库上游来水量or电力系统的要求，考虑电厂及机组的运行限制条件，在保证电厂安全运行的前提下，以经济运行为原则。确定电厂机组运行台数、运行机组的组合和机组间的负荷分配。在完成这些功能时，要避免由于电力系统负荷短时波动而导致机组的频繁启、停。水电厂AVC是指按预定条件和要求自动控制水电厂母线电压or全电厂无功功率的技术。在保证机组安全运行的条件下，为系统提供可充分利用的无功功率，减少电厂的功率损耗。电厂采用AGC、AVC技术的目的-可满足电力系统对安全发电的要求和机组安全运行的要求，同时根据实际需要满足运行人员的一些特殊要求，并对全厂有功、系统频率、母线电压的变化及一些非常情况作出迅速反应，直接执行或提示，使机组运行在优化工况，并对机组启停作出合理安排。单台机组在投入AGC、AVC之前，必须投入PID调节。AGC、AVC自动开停机功能是根据各电厂要求设置的。其自动执行机组启、停的功能-当AGC处于远方控制方式时，AGC程序能够按远方给定的启停机组的台号自动地启停该台机组，开停机过程中应快速避开震动区，全厂总负荷不应发生波动，并且自动投入成组调节（当该机的“参加AGC”标志位置位时）参加调整全厂负荷，同时要考虑下列约束条件。(1)保证至少有一台机组供给厂用电；(2)满足运行母线对中性点接地的要求；(3)电站主接线对运行的要求；(4)各机组的状态和健康水平的因素；一、AGC、AVC原理AGC-AutomaticGenerationControl自动发电控制1、AGC的依据(1)上游来水量。适用于无调节水库的径流电厂，使电厂最大限度的利用上游来水量，以不弃水和少弃水为原则。(2)给定的发电负荷曲线或实时给定的电厂总有功功率。就是相当于在电力系统统一调度下，电厂参加电力系统的有功功率和频率的调节，完成上级调度下达的计划性或随机性的发电任务；(3)维持电力系统频率在一定水平下运行，根据电力系统的频率瞬时偏差or频率偏差的积分值，确定电厂的总出力，直接参加电力系统的调频任务；(4)综合因素。下游用水量等等。2、AGC设置的全厂有功功率AGC分配的有功PAGC可以根据系统频率偏差来设定(调频方式)PAGC=PACT+Kf△f-也可以按照有功设定曲线值/有功给定值来设定(功率控制方式)PAGC=PSET+其中，PACT-全厂实发总有功PSET-全厂有功设定值Kf-系统调频系数△f-频率偏差-不参加AGC机组的实发有功之和PAGCPAGCPAGC3、AGC负荷分配原则(1)与容量成比例原则这是较为简单的一种符合分配原则，在水轮机组的某些特性曲线不全or不够精确的前提下，采用该原则比较合理。Pi=PAGC×(i=1,2…n)其中：n：n台参加AGC的机组n1imaxmaxPPiiPimax：参加AGC的第i台机组在当前水头下最大出力：参加AGC的n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的有功功率(2)按等微增率原则分配实际上，我对等微增率的原理了解不是很深入，仅了解：水电厂承担的有功功率一定时，为使总耗水量最小，应按相等的耗量微增率在各发电机组间分配负荷。niiP1max(3)不参加AGC的机组，AGC分配设定值跟踪实发值；4、AGC约束条件(1)Pimin≤Pi≤Pimax(2)Pi不在不可运行区(振动区、气蚀区)此外，还要考虑电力系统对电厂要求的备用容量，上、下游水位限制及下游用水要求等。注：Pi–AGC分配到第i台参加AGC机组的有功功率。AVC-AutomaticVoltageControl自动电压控制1、AVC设定的全厂无功AVC按实际母线电压与系统给定电压偏差对无功进行分配：QAVC=QACT-Kf×△V-其中：QACT-全厂实发无功Kf-调压系数(正常调压/紧急调压)△V-电压偏差-不参加AVC机组的实发无功总和QAVCQAVC2、AVC分配原则(1)与容量成比例原则Qi=QAVC×(i=1,2…n)其中：n-n台参加AVC的机组Qimax：参加AVC的第i台机组的最大无功容量：参加AVC机组的最大无功容量之和Qi：AVC分配到第i台参加AVC的无功n1imaxmaxQQiiniiQ1max(2)按机组实发有功成比例原则Qi=QAVC×(i=1,2,…，n)其中：Pi-参加AVC的第i台机组的当前有功实发值-参加AVC机组的当前有功实发值之和Qi-AVC分配到第i台参加AVC机组的无功功率n1iPPiiniiP1(3)不参加AVC机组，AVC分配值跟踪实发值，但此值只供显示，并不实际作用于该机组；(4)母线电压与给定电压值在电压死区内，AVC分配值跟踪实发值。3、AVC的约束条件(1)Qimin＜Qi＜QimaxQimin机组最小无功值Qimax机组最大无功值(2)功率因数在允许值范围内(3)满足最大转子电流，最大定子电流和定子电压限值注：Qi–AVC分配到第i台参加AVC机组的无功功率。4、机组间无功分配的因素(1)无功功率的调整首先由调相运行的机组承担，剩余的部分由参加无功调节的机组分担；(2)运行机组间的无功功率一般按机组承担无功负荷的能力成比例的分配；(3)考虑各机组有功负荷的大小，按一定的功率因数分配机组的无功功率；(4)当电厂的升压变压器带有有载调压抽头时，机组的无功功率的调整要与变压器的抽头调节相配合，一般在调整变压器抽头之前，应最大限度的利用发电机的电压调整范围；(5)要考虑机组的最大和最小无功功率的限制。二、AGC的实现1、AGC的功能(1)按负荷曲线方式控制全厂有功功率和系统频率(2)按给定负荷方式控制全厂总有功负荷(3)调频功能(4)机组启停指导2、AGC功能切换(1)远方/当地当控制方式为“远方控制”时，当地值跟踪“远方值”；(2)曲线/定值当控制方式为“曲线”时，给定负荷跟踪设定曲线的当前时刻值；(3)调频功能时，只有在系统频率处于正常频率区段时，才可以给定全厂负荷值，当系统频率越过正常调频上/下限时，给定全厂负荷or负荷曲线方式无效。3、AGC功能控制方式AGC工作方式可由运行人员在AGC控制画面上选择(1)投入/退出机组投入/退出，全厂投入/退出，无机组参加AGC时全厂自动退出；(2)远方/现地运行人员设置为远方时，AGC负荷曲线及负荷负荷给定值来源于中调，不受运行人员控制；设置为现地时，运行人员可干预AGC任何一项功能；(3)调节开环/闭环开环方式下，AGC程序仅给出AGC机组负荷分配指导，但不作为机组设定值，此时机组设定值仍由操作员给定；闭环工作方式下，AGC程序给出参加AGC机组有功设定值，通过LCU作用至机组执行，此时机组设定值跟踪AGC设定值。当AGC设定为“定值”时，全场有功负荷由中调直接给定，“曲线”方式时，将中调给定的负荷曲线or当地运行人员设定的负荷曲线值作为全厂有功负荷。4、AGC不可运行条件(1)LCU故障，对应机组自动退出AGC，全厂自动退出AGC；(2)机组处于常规位置，机组自动退出AGC；(3)机组调相运行，机组自动退出AGC；(4)机组事故，机组自动退出AGC；(5)系统频率异常(f49HZ,f52HZ)时，全厂AGC自动退出；5、AGC功率死区δP当需发功率改变引起AGC控制负荷PAGC变化大于δP(全厂发电机功率死区，依据各电厂机组情况而定)，AGC重新分配or调整参加AGC机组负荷，否则，符合分配情况不变。6、AGC所需原始资料要实现AGC方案，电厂需提供机组综合运转特性曲线，机组流量微增率-功率特性曲线；根据综合运转特性曲线得到机组不同水头下出力限值。7、AGC参数设置AGC有关参数可根据各电厂的情况在数据库中AGC、AVC模块中修改，还可以根据当时实际运行条件，在AGC控制画面上在线修改。三、AVC功能的实现1、AVC的功能(1)按给定无功方式控制无功负荷分配-按中调/当地给定的母线电压值，对全厂无功进行分配，使母线电压维持在给定水平；(2)按电压曲线方式控制母线电压-按照中调/当地设定的电压曲线的当前最小值，对全厂无功进行分配，使母线电压维持在曲线设定值水平；2、AVC工作方式AVC工作方式可由运行人员在AVC控制画面上任意选择；(1)投入/退出全厂AVC投入/退出，机组AVC投入/退出，如无机组投入AVC，全厂AVC投不上；(2)开环/闭环开环方式下AVC只显示AVC机组的无功负荷分配，可作为运行人员操作指导；闭环方式下，AVC给出的参加AVC机组的无功负荷分配值作为机组的无功负荷设定值送至LCU，由LCU调整机组无功出力；(3)当地/远方远方方式时，电压曲线给定值由中调设定，当地方式时电压曲线/给定值由运行人员通过画面设定；(4)I母/II母控制I母控制：AVC按照I母的电压进行控制；II母控制：AVC按照II母的电压进行控制；可以只选一个，也可以同时选。3、AVC不可运行条件(1)机组处于常规设备控制，该机组自动退出AVC；(2)LCU故障，该机组自动退出AVC，全长自动退出AVC；(3)机组在调相态，该机组自动退出AVC；(4)分母运行时，若I(II)母退出控制，则连接在I(II)母的机组自动退出AVC;(5)母线电压值异常，全厂AVC自动退出；(6)机组事故时，自动退出AVC，由运行人员控制；母线电压与给定电压值在电压死区内，AVC分配值跟踪实发值。4、AVC参数设定AVC参数可依据各电厂情况，灵活的在数据库、AGC、AVC功能块中修改，有关参数还可以根据运行条件及要求，在AVC控制画面中在线修改；5、AVC电压死区δV当|VSET-VACT|＜δV，AVC停止进行无功分配，以避免频繁变化电压值，δV是系统的调压死区。四、AGC/AVC功能块的使用说明1、AGC/AVC功能块(全厂值)AGC/AVC是全厂功能块，主要包括控制模式，全厂运行状态和有关因素的设定。以NARISSJ-3000计算机监控系统中的AGC、AVC为例介绍AGC/AVC功能块的初始值：DESCRIPTION：STRING，功能块描述SCAN：INT，功能块执行周期WAIT：BOOL，等待与否，YES_NO,默认为YESQUALITY：BOOL，功能块的品质，默认为OKALARMTAG：STRING，系统应用定义的报警记录名AGCONOFF：BOOL，全厂AGC退出/投入0=AGC退出1=AGC投入谢谢大家！！