CN115549100A - 一种水电站agc负荷分配系统及运行方式 - Google Patents

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Abstract

一种水电站AGC负荷分配系统及运行方式，该系统运行步骤包括接受上级下发的电网负荷指令，对电网负荷指令做出前期分析，判断指令是否有效并根据做出下一步指令，通过查询列表库，并根据负荷指令的大小和电厂运行模式确定电厂运行机组台数，通过查询列表库，进一步地确定每台运行机组的负荷大小，将确定好的机组台数和负荷大小发送至水电站运行系统，以辅助水电站进行相应的负荷调节工作；本发明采用全新的列表法对AGC负荷进行协调分配，能够有效提高水电站发电机组的运行工况和使用寿命，同时也不再需要人工来进行预调负荷，大幅减轻了水电站工作人员的工作负荷。

Description

一种水电站AGC负荷分配系统及运行方式
技术领域
本发明属于电站自动控制系统领域，特别涉及一种水电站AGC负荷分配系统及运行方式。
背景技术
AGC指的是自动发电控制，是并网发电厂提供的有偿辅助服务之一，发电机组在规定的出力调整范围内，跟踪电力调度交易机构下发的指令，按照一定调节速率实时调整发电出力，以满足电力系统频率和联络线功率控制要求。流域梯级电厂集控中心负责多个电厂的控制、调节、监视工作，流域梯级电厂的工作人员通常较少，但是需要兼顾电网的整体发电要求，因此，发电机在并网运行后都使用AGC功能进行自动调节，因此AGC运行策略的好坏会直接影响到梯级电厂安全稳定运行、发电效益情况等重要指标。
目前，流域梯级水电站发电机组并网发电后，由流域梯级电厂集控中心统一调度，水电站在开机并网后，会投入自动发电控制系统，由AGC接收电网负荷指令，并进行负荷分配计算，仅在特殊情况下采用人工干预AGC运行并通过手动进行负荷调整；上述运行方式在实际生产过程中通常存在以下缺陷：
1、未考虑经济运行指标：发电机组运行在不同负荷区间，发电效益不同、耗水率不同，因此发电效益也不同，当前AGC运行策略运行时，仅以设定的策略进行发电机组负荷分配计算，未考虑到发电机组长期运行的负荷区间问题；
2、未考虑到发电机组运行工况：发电机组在不同水头、不同负荷情况下，运行工况不同，不同的发电运行工况对发电机组主体设备(发电机、水轮机)产生不同影响，发电机组运行工况较差时，对发电机、水轮机主体设备影响较大，尤其是水轮机，严重时可能导致设备本体损坏，产生较大的维护检修费用，同时影响电站整体发电；
3、发电机组调节次数和频率较为频繁：当前AGC分配策略运行后，当接收到新的电网负荷指令后，就会进行负荷分配计算，在开机台数较少的情况下，为避免穿越振动区，就会出现负荷调节频繁的情况，负荷调节频繁对发电机本身及调速器系统都会产生影响。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供一种水电站AGC负荷分配系统及运行方式，该系统采用全新的列表法对AGC负荷进行协调分配，能够有效提高水电站发电机组的运行工况和使用寿命，同时也不再需要人工来进行预调负荷，大幅减轻了水电站工作人员的工作负荷。
为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：
一种水电站AGC负荷分配系统及运行方式，其特征在于，该系统运行包括以下步骤：
第1步：接受上级下发的电网负荷指令；
第2步：对上级电网负荷指令做出前期分析；
第3步：判断上级电网负荷指令是否有效，并根据判断做出下一步指令；
第3.1步：当经过初步分析判断出指令无效后，监控系统发出报警；
第3.2步：当经过初步分析判断出指令有效后，系统进行进一步的分析并判断出接受指令的水电站是属于单一电厂还是流域梯级电厂；
第4步：系统通过查询列表库，并根据负荷指令的大小和电厂运行模式确定电厂运行机组台数；
第5步：系统通过查询列表库，进一步地确定每台运行机组的负荷大小；
第6步：系统将确定好的机组台数和负荷大小发送至水电站运行系统，以辅助水电站进行相应的负荷调节工作。
优选的方案中，第2步中对电网负荷指令的前期分析包括计算运行水头和判断电厂最大负荷值的区间。
优选的方案中，运行水头和系统计算采用的水头差值不应大于10％；电厂最大负荷值共包含：发电机组机最大发电负荷，发电机组振动区间和发电机组禁止运行区间，电厂最大负荷值因在最大发电负荷以下。
优选的方案中，列表库的设定需要满足以下计算条件：1、发电机组机机组避开振动区间运行；2、电站总负荷满足经济运行指标；3、单台发电机组机运行负荷需在推荐运行区间；4、减少发电机组的调节频率和次数。
优选的方案中，列表库在后期运行的过程中需要进行及时的维护和升级，列表库内的数据必须覆盖水电站内所有机组的开停机情况和负荷指令情况。
优选的方案中，第4步中单一电厂的负荷分配控制方法包括“手动控制”和“AGC 控制”两种。
优选的方案中，第4步中流域梯级电厂的负荷分配控制方法为集中控制。
本专利可达到以下有益效果：
1、本发明中的列表库由运行值班人员编制，运行值班人员最了解设备各负荷区间运行状况，因此，按照列表进行负荷分配，有利于提高发电机组运行工况，增加设备使用寿命；
2、本系统中的列表库包含流域梯级电厂以及单一电厂所有发电机组各种开停机组合、各种运行工况下的负荷分配列表，各种负荷指令均能在列表库中查询到最佳负荷分配方案，不再需要人工干预调整负荷，减轻了电站工作人员的工作压力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明运行方式系统流程图。
具体实施方式
实施例1：某电场为单一电厂，该厂4台发电机组，单机最大发电负荷为300MW，发电机组振动区间为80MW—180MW，禁止运行区间为0—30MW，该厂站有3台发电机组在并网运行，该电厂发电机组额定水头为183.5米。
系统运行时包括以下步骤：
Step1：单一电厂接受上级下发的电网负荷指令为850W；
Step2：对电网负荷指令做出前期分析，负荷指令在90MW—900MW为有效指令；
Step3：负荷指令为850W并在90MW—900MW运行区间内，监测到的运行水位为190.4米，偏差小于10％，因此判断出该指令为有效指令，然后确认本电站为单一电站；
Step4：系统通过查询列表库，并根据负荷指令的大小和电厂运行模式确定电厂运行机组台数为3台；
列表库如下所示：
列表中的所有负荷计算步长为10MW；
Figure BDA0003885194280000031
Figure BDA0003885194280000041
Figure BDA0003885194280000051
Step5：系统通过查询列表库，系统总负荷为850W，与负荷列表中第77行的数据相互对应，因此电站三台机组的负荷设定为：300W、300W和250W；
Step6：系统将确定好的机组台数和负荷大小发送至水电站运行系统，水电站控制中心进行相应的负荷调节以达到电站运行最优化。
实施例2
某电场为流域梯级电厂，为A电厂、B电厂和C电厂，其中电厂有4台发电机组机最大发电负荷为460MW，发电机组振动区间为140MW—300MW，禁止运行区间为0—30MW；B电厂有4台发电机组，机最大发电负荷为300MW，发电机组振动区间为80MW—180MW，禁止运行区间为0—30MW；C电厂有3台发电机组，机最大发电负荷为80MW，无振动区间，禁止运行区间为0—30MW；该电厂发电机组额定水头为185.5米。
系统运行时包括以下步骤：
Step1：单一电厂接受上级下发的电网负荷指令为730W；
Step2：对电网负荷指令做出前期分析，负荷指令在90MW---840MW为有效指令；
Step3：负荷指令为730W并在90MW—840MW运行区间内，监测到的运行水位为189.4米，偏差小于10％，因此判断出该指令为有效指令，然后确认本电站为流域梯级电厂；
Step4：系统通过查询列表库，并根据负荷指令的大小确定A、B、C三厂各有1台发电机组(选取1#发电机组)并网运行，并且均由流域梯级电厂集控中心统一调度。列表库如下所示：
列表中的所有负荷计算步长为10MW；
Figure BDA0003885194280000061
Figure BDA0003885194280000071
Step5：系统通过查询列表库，系统总负荷为730W，与负荷列表中第65行的数据相互对应，因此A、B、C三厂1#发电机组的负荷设定为：430W、300W和80W；
Step6：系统将确定好的机组台数和负荷大小发送至水电站域梯级电厂集控中心，域梯级电厂集控中心进行相应的负荷调节以达到电站运行最优化。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，在互不冲突的前提下，本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水电站AGC负荷分配系统及运行方式，其特征在于，该系统运行包括以下步骤：
Step1：接受上级下发的电网负荷指令；
Step2：对电网负荷指令做出前期分析，判断指令是否有效；
Step3：根据判断做出下一步指令；
Step31：当经过初步分析判断出指令无效后，监控系统发出报警；
Step32：当经过初步分析判断出指令有效后，系统进行进一步的分析并判断出接受指令的水电站是属于单一电厂还是流域梯级电厂；
Step4：系统通过查询列表库，并根据负荷指令的大小和电厂运行模式确定电厂运行机组台数；
Step5：系统通过查询列表库，进一步地确定每台运行机组的负荷大小；
Step6：系统将确定好的机组台数和负荷大小发送至水电站运行系统，以辅助水电站进行相应的负荷调节工作。
2.根据权利要求1所述的水电站AGC负荷分配系统及运行方式，其特征在于：step2中，对电网负荷指令的前期分析包括计算运行水头和判断电厂最大负荷值的区间。
3.根据权利要求2所述的水电站AGC负荷分配系统及运行方式，其特征在于：运行水头和系统计算采用的水头差值不应大于10%；电厂最大负荷值共包含：发电机组机最大发电负荷，发电机组振动区间和发电机组禁止运行区间，电厂最大负荷值因在最大发电负荷以下。
4.根据权利要求1所述的水电站AGC负荷分配系统及运行方式，其特征在于：列表库的设定需要满足以下计算条件：1、发电机组机机组避开振动区间运行；2、电站总负荷满足经济运行指标；3、单台发电机组机运行负荷需在推荐运行区间；4、减少发电机组的调节频率和次数。
5.根据权利要求1所述的水电站AGC负荷分配系统及运行方式，其特征在于：列表库在后期运行的过程中需要进行及时的维护和升级，列表库内的数据必须覆盖水电站内所有机组的开停机情况和负荷指令情况。
6.根据权利要求1所述的水电站AGC负荷分配系统及运行方式，其特征在于：Step4：中，单一电厂的负荷分配控制方法包括“手动控制”和“AGC控制”两种。
7.根据权利要求1所述的水电站AGC负荷分配系统及运行方式，其特征在于：Step4：中，流域梯级电厂的负荷分配控制方法为集中控制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116345575A (zh) * 2023-03-30 2023-06-27 湖北清江水电开发有限责任公司 一种基于多外送电压等级的水电厂自动发电控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116345575B (zh) * 2023-03-30 2024-05-03 湖北清江水电开发有限责任公司 一种基于多外送电压等级的水电厂自动发电控制方法

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