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宜兴抽水蓄能电站AGC系统试验分析洗砂机

时间：2022年07月07日

宜兴抽水蓄能电,站AGC系统试验分析

宜兴抽水蓄能电,站AGC系统试验分析 2012 江苏宜兴抽水蓄能电站共装有4台单机容量为250 MW的可逆式水泵水轮发电机组，电站承担江苏电网的调频、填谷及事故备用等任务。机组的发电机与主变压器以组合单元接线方式接入电站500 kV开关站，开关站采用内桥式接线方式，并通过2回500 kV出线接入江苏岷珠变。电站运行模式按无人值班，少人值守设计，采用全计算机监控方式，由电站计算机监控系统(CSCS)实现对全厂机电设备的集中监控。宜兴抽水蓄能电站设计有灵活的负荷控制功能，提供单机AGC和成组控制两种控制方式供电网进行负荷调度。对调度而言单机AGC的控制对象是单台机组的负荷，而成组控制是以电站为基础的负荷联合控制，其控制对象是电站的总负荷。1 AGC系统及其试验自动发电控制(AGC)是指按预定的条件和要求，以迅速经济的方式自动控制电站有功功率来满足电力系统的需要。 AGC功能根据电站总有功给定值或系统频率目标值对电站的有功功率进行计算分配，分配的原则可以是按耗水量等微增率分配，当机组微增率特性相同时可简化为按机组容量等比例分配方式。为了使各机组负荷分配值合理，负荷分配值由运行限制条件对其进行合理件检验。运行限制条件可以是机组不可运行区(如汽蚀区、震动区)，当前水头下机组出力限值等。在保证电站和电力系统安个运行的条件下，AGC运行以经济为原则，确定电厂机组运行台数，运行机组的组合，使机组运行在优化工况，并对机组启停作出合理的按排。从而实现对全厂有功功率和系统频率的变化作出迅速的反应，满足电力系统的要求。自动发电控制系统的整个工程是一项复杂的系统工程，环节多，涉及的工作面广。因此，AGC的调试工作也是实现AGC控制中的重要环节。合理地安排AGC的调试工作，能给工程的实施带来完满的结果。为了确保宜兴抽水蓄能电站单机AGC功能的顺利投运，开展了电站机组的AGC试验。以江苏电网对水电机组的AGC技术要求为试验依据，在保证机组安全经济运行的前提下，测试、优化和评估机组的AGC功能和性能，验证并网运行机组能快速稳定地响应电网负荷需求以及机组AGC控制策略的完整件和其安全调节范围。1．1试验步骤为检验电站AGC功能逻辑是否止确，中试所在电站运行人员的配合下进行了1至4号机的AGC试验，测试和评估电站机组AGC功能和性能。主要试验步骤如下： (1、)电站控制无论是“电站”或“江苏”，该机组负荷指令为零；验证调度侧是否跟踪电站侧的负荷指令； (2)检查机组闭锁AGC的条件：机组控制不在“远方”；许可条件未满足；机组跳闸并未复归； (3)电站控制选择在“江苏”，检查电站侧是否跟踪调度侧的负荷指令； (4)检查机组控制选择在“远方”，控制模式为“单机”； (5)试图设置小于机组最小允许负荷的指令，确认机组控制应拒绝该负荷指令； (6)设置负荷指令=1 25MW，检查机组是否能正常启动，实际负荷与指令是否吻合；记录从指令发出到机组并网乃至负荷稳定的时间； (7)监视机组振动的情况，记录水头和机组振动回复到止常范围所需要的时间； (8)以50 MW为步长，上升调整负荷指令至250 MW，记录从指令发出到负荷稳定的时间，验证调速器PID的参数设置是否合理(5 MW／s)； (9)同样，当负荷=250 MW，以50 MW为步长下降调整负荷指令至l25 MW，记录从指令发出到负荷稳定的时间，验证调速器PID的参数设置是否合理； (10)设置负荷指令小于l25 MW，检查机组是否正常停机，记录从指令发出到机组卸载的时间(5MW/s)。1．2试验数据根据上而试验步骤，进行实际试验操作，记录的主要试验数据见表l、表2。

1．3试验分析通过上述试验实际操作和试验数据，从以下几个方面对AGC性能及对机组的影响进行分析： (1)低负荷区的振动情况。为了避免试验中因机组振动引起跳机，试验中临时屏敝机组振动跳闸的定值。但是在试验中可以看到机组在低负荷区的振动情况并不理想，特别是机组出力在125 MW时振动相当大，而且振动下降的速度非常缓慢，当负荷上升到l80MW以后振动的幅度明显下降。特别是冷机启动的过程中机组的振动更大。 (2)机组特性造成的负荷调节延时。在试验中发现当江苏侧的指令发生变化后约10 S后，负荷才能随之变化，这是由通道造成的延迟、控制器运算的时间及水轮机本身的特性所造成的，通过对多台机组的观察，该延迟无法消除。 (3)尾水调压井对负荷控制和机组的影响。通过木次试验可以看到尾水调压井对机组负荷控制带来的影响还是比较明显的，当机组开机后调压井的水位就开始振荡，因为该系统是个欠阻尼系统所以水位的振荡在长时间内无法衰减。由于尾水调压井水位的振荡带来水轮机出U压力的振荡，从而引起负荷也随之波动，调速器为了稳住负荷只能不断的调整导叶开度，这样造成负荷调节系统的调节品质大大下降。从试验数据和趋势中可以看到在机组启动后机组的导叶和负荷就在不停的波动，本次试验中3#机组江苏AGC投入的是次级紧急调整模式，该模式下江苏侧的负荷指令变动要比止常模式下少了很多，但是从趋势中仍能看到当机组负荷变化时尾水调压井水位的振荡幅度也会加剧。尾水调压井的波动是有固定剧期的，而负荷的变化可能是随即的也可能是呈剧期件的，当负荷变化剧期与水位波动剧期一致时可能会引起共振的情况，这将对机组的安全运行造成很大的影响。2 结语宜兴抽水蓄能电站AGC系统与调度的通信正常，能够实现远方启停机和调整负荷的功能。但试验中也发现机组AGC的调节范围如果放在125一250 MW将会对机组的安全运行带来影响，因为机组不能在小于180 MW的低负荷区长时间运行，否则机组的振动将会引起跳机，振动也会缩短机组的使用寿命。而且由于尾水调压井的存在，机组的负荷如果不停变化对机组的调节品质、机组的安全运行都不利，应对此予以重视。