摘 要：隨著我國電力工業實行市場化改革的進一步深入和與世界先進管理模式的逐步接軌，“廠網分開，竟價上網”的模式是各個發電企業改革發展的一種必然選擇；漳山電廠2x300MW機組作為山西電網的主要發電企業之一，是省公司實行這種新模式的試點單位之一。AGC自動負荷控制功能的實現，為我廠實行“廠網分開，竟價上網”提供了必需的基礎和有利條件。
關鍵詞：管理模式 競價上網 發電企業 新模式
1 AGC控制功能的設計
1.1 設計基礎及條件分析
漳山電廠2x300MW機組DCS系統采用的是北京貝利公司的symphony控制系統，共包括五大控制系統，即：DEH、DAS、MCS、FSSS、SCS：這種一體化的配置，使各系統之間的數據能通過環路共享，解決了以往不同系統之間存在的接口通訊困難的問題。協調控制系統(下稱CCS)為MCS的一個子系統，其功能就是把汽機、鍋爐作為一個整體的控制對象，共同實現對機組負荷的控制和維持機前壓力的穩定；CCS系統除具有與DEH、DAS、SCS、FSSS等系統的通訊接口外，還留有與RTU及中調AGC的I／O接口。因此，在本廠AGC與中調之間的數據交換上可以比較容易實現。
由于CCS系統在設計上能滿足機組各種工況下運行方式的要求，以及可供運行人員選擇或聯鎖自動切換的相應控制方式，在其設計的負荷調節范圍內(180MW～300MW)具有良好的調節品質，這也是AGC投運的必備條件之一。
在邏輯實現上，利用symphony系統組態靈活性和方便性，在原CCS的基礎上增加AGC控制邏輯相對可以簡化和容易一些。為了運行人員的操作方便，以及保證機組運行的安全穩定性，因此，AGC的設計不僅要滿足其控制功能，而且必須具有在相關的信號故障或機組工況變化時的聯鎖切換及保護功能。
1.2 AGCI／O信號
AGC控制信號通過電氣運動裝置RTU與中調進行交換，由DCS通過RTU送至中調的信號有3個信號，即：“AGC自動投入”(DO信號)，此信號有效表示該機組可接受中調AGC的控制、“閉鎖增信號”(DO信號)，此信號有效則禁止機組增加負荷、“閉鎖減信號”(DO信號)，此信號有效則禁止機組減少負荷，而“機組實際負荷”(AO信號)由電氣信號通過RTU輸出至中調；由中調通過RTU送人AGC的信號有2個，即：“中調AGC投入自動”(DO信號)，此信號有效表示中調指令值有效、“中調AGC指令”(AI信號)；見圖1。
1.3 控制功能及邏輯
1）控制原理
AGC控制邏輯的實現是原CCS控制闊機的基礎上改進的，即把AGC控制作為CCS控制系統對機組負荷進行自動控制的最高一級的運行方式，原有的CCS控制功能不變；其簡要控制流程見圖2。
具體實現的方法是：把原CCS中的“單元主控"M／A站改為投／切AGC的M／A站，即將該站置為自動方式時，說明該機組AGC投入自動，輸出至中調的"AGC自動投入”信號由“0”變為“廠，表示該機組可以接受中調AGC的負荷指令的控制，由中調將對該機組的負荷控制方式置為自動方式時，“中調AGC投入自動”信號由“0”變為“1”，則機組運行方式由CCS控制方式變為AGC自動控制方式，由“中調AGC指令”值作為“單元主控"M／A站的負荷設定值，代替原CCS中運行人員的手動設定的負荷信號來參與CCS系統的閉環控制，此時，運行人員的手動設定將不再起作用；當“單元主控”M／A站自動條件不滿足時，則自動切為手動方式，機組由廠級CCS控制；在AGC自動控制過程中，如果機組工況出現異常，滿足不了負荷的調節要求時，則會發“閉鎖增”(或“閉鎖減”)的信號至中調，此時AGC指令失去實際控制作用，機組負荷指令輸出值保持不變負荷。
2）無擾切換功能
為了避免在AGC手／自動方式切換的瞬間產生負荷指令的較大的波動，維持機組負荷控制的穩定性，力求做到無擾切換，采用了如下的解決方案：
(1) 在機組運行方式由CCS方式切換為AGC自動方式時，一方面中調將AGC指令的初始值設計為即時的機組實際負荷值；另一方面，在廠級AGC控制回路中，除了對AGC指令信號的變化速率進行限制外，在進入“單元主控”M／A站之前的回路中還加入了一個避免出現較大沖擊的判斷邏輯，即只有以下三個條件同時滿足時，機組才接受AGC指令的控制，否則，機組負荷設定值仍為切換前的手動設定值，其三個條件為：經過2s延時后的“中調AGC投入自動”；單元主控站"AGC投入自動”；原單元主控站的負荷設定值與AGC初始指令之差值不超過±10MW。
(2) 對于由AGC自動方式切換為CCS控制方式的情況，其切換輸出值則是由引起切為手動的條件決定的，引起AGC自動切為手動的條件有：
l 人為將“單元主控”M／A站置為手動方式；
l 中調AGC自動方式切為手動；
l AGC負荷指令信號壞質量或該信號與5s之前的值進行比較超過30MW時，認為該信號有問題；
l CCS自動切手動條件。如果①、②、③任一條件滿足，則單元主控站的輸出跟蹤前30s的指令值；如是第④條件滿足，則跟蹤CCS控制中汽機主控站的輸出值。
3）閉鎖邏輯
機組處于AGC自動控制方式時，如果機組工況出現某些異常或重要輔機出現故障，而失去對機組負荷進行正常調節的能力時，為了保證機組及設備的安全，在AGC自動控制中設有“閉鎖增”和“閉鎖減”的邏輯；當“閉鎖增”(或“閉鎖減”)條件滿足時，負荷指令值將不允許增加(或減少)，同時發出一個“閉鎖增”(或“閉鎖減”)的有效信號至中調。產生“閉鎖增”的條件有：
l 主汽壓力過程值比其設定值低0.5MPa以上；
l 負荷指令達到高限值；
l 鍋爐給粉指令達最大值；
l 送風指令達最大值；
l 引風指令達最大值；
l 給水泵指令達高限值；
l 實際負荷值比其指令值低10MW以上。
產生“閉鎖減”的條件有：
l 主汽壓力過程值比其設定值高0．3MPa以上；
l 負荷指令達到低限值；
l 鍋爐給粉指令達最小值；
l 送風指令達最小值；
l 引風指令達最小值；
l 給水泵指令達低限值；
實際負荷值比其指令值高5MW以上。
4）報警功能
根據機組運行的實際要求，使運行人員便于操作監視，在AGC功能中設有報警邏輯，并將其產生的報警信號上熱工光字牌進行聲光報警。其報警信號為：
l “AGC狀態變更”，觸發該信號的條件為：機組運行方式由CCS方式變為AGC自動方式，且接受AGC初始指令時或AGC自動切為手動時。
l “AGC負荷改變”，觸發該信號的條件為：在AGC自動方式時，AGC指令值與其10s之前該指令的差值超過±20MW時。
l 以上兩報警信號均為脈沖信號，當條件滿足時，發一個5s的脈沖，5s過后，運行人員可其復位。
2 AGC投運情況
經過與RTU接口及中調之間的信號及回路功能的調試及試運后，1號機組AGC自動控制功能于2006年6月正式投運；同年底，2號機組AGC功能相繼投運成功。從調試結果和投運情況看，該AGC控制裝置能滿足機組運行的實際需要，在其負荷調節范圍(180MW～310MW)內均具有良好的調節性能，其負荷升降速率可達50MW／min，機組工況能維持在較穩定的范圍內。
個人簡介：
柴志紅，西安交通大學熱能工程系畢業，03年進入漳山發電有限責任公司從事熱控工作至今。單位地址：山西省長治市北郊漳山路1號，山西漳山發電有限責任公司 |
