1、五强溪水电厂监控系统改造中 AGC 平滑过渡王香玲 1 刘晓波 1 王桂平 1 邓小刚 1 姜永富 2 沙永兵 2 涂福礼 2(1北京中水科水电科技开发有限公司 北京 100038;2五凌电力有限公司五强溪水电厂 湖南 五凌五强溪镇 419642)摘 要:本篇主要介绍了五强溪水电厂计算机监控系统改造过程中,在保证电厂安全稳定运行的前提下,自动发电控制 AGC 从老监控系统平滑过渡到新监控系统的实施。关键词:监控系统;改造;AGC;平滑过渡1 引 言五强溪水电厂位于沅水中下游湖南省沅陵县五强溪镇。电厂装机 5 台混流式水轮机,装机容量为 1250MW( 5250MW)。原计算机监控系统 采用美国
2、兰吉尔(现为美国西门子SIMENS 公司)公司产品,首台机组于 1994 年投产,1996 年全部机组并网发电。原监控系统已稳定运行 11 年,但近几年来,由于硬件设备老化,机组 LCU、工作站及网络硬件设备、外设服务器、前置机等设备故障率逐年上升,严重威胁到了五强溪水电厂的安全生产,因此通过招标对监控系统软、硬件设备进行更换。五强溪水电厂监控系统的升级改造由北京中水科水电科技开发有限公司中标,采用其具有完全知识产权、先进成熟的 H9000 V3.0 计算机监控系统。改造工程于 2006 年 10 月开始,到 2007 年 5 月至,经过半年多的时间,五强溪监控系统改造顺利完成,与此同时,监控
3、系统自动发电控制 AGC 功能也完成平滑过渡,成功投入使用。2 五 强 溪 水 电 厂 AGC 平 滑 过 渡 实 施 方 案对于已经投入自动发电控制(AGC)与自动电压控制(AVC)水电厂监控系统,在改造过程中的一个重要技术问题是,如何实现新、旧监控系统的平滑过渡,核心的问题是新、旧监控系统的 AGC/AVC 如何平滑过渡。五强溪水电厂是华中电网的骨干调频电厂,由于其具有装机容量大、机组运行稳定可靠、开机并网快等特点,在华中电网担负重要任务。由于五强溪水电厂在华中电网的地位与作用,在监控系统改造过程中,要求 AGC/AVC连续平稳运行而不中断。针对五强溪电厂监控系统改造过程中 AGC 的平滑
4、过渡有三种实施方案:第一种:在监控系统改造少于三台机组的情况下,电厂的 AGC 功能运行在旧监控系统上。此时,网调所下发的全厂总有功是控制未改造机组的总有功,其它同原来一样。当监控系统改造多于两台机组的情况下,电厂的 AGC 功能运行在新监控系统上。此时,网调所下发的全厂总有功是控制已改造机组的总有功,其它同原来一样。第二种:在监控系统改造少于三台机组的情况下,电厂的 AGC 功能运行在旧的监控系统上。网调所下发的全厂总有功命令由 RTU 接收,RTU 与老监控系统断开连接,并通过与新监控系统厂外通讯站的通讯转发到新的上位机系统。当新的上位机系统得到这个全厂总有功的值后,减去已改造机组的总有功
5、,再下发到指定的机组 LCU,由该 LCU 以模拟量输出的形式送到老监控系统的公用 LCU,最后再送到旧监控系统的上位机,由旧系统上的 AGC完成未改造机组的负荷分配功能,已改造机组的负荷调节由运行人员在新上位机系统上手动完成。该种情况的实施流程图如下所示:网调下发的全厂总有功令网调 RTU 装置新监控系统的厂外通讯工作站新监控系统上位机计算:P 未改造机组P 全厂P 已改造机组指定机组 LCU模拟量模出旧的公用 LCU旧监控系统上位机 AGC功率调节完成当监控系统改造多于两台机组的情况下,电厂的 AGC 功能运行在新的监控系统上。网调所下发的全厂总有功命令由 RTU 接收,RTU 与老监控系
6、统断开连接,并通过与新监控系统厂外通讯站的通讯转发到新的上位机系统。当新的上位机系统得到这个全厂总有功的值后,由 AGC 减去未改造机组的总有功,并将剩余有功在已改造的机组中进行负荷调节,未改造机组的负荷调节由运行人员在旧上位机系统上手动完成。在这种情况下,主要要解决的问题是,未改造机组的总有功如何得到。有两种方法:第一:由未改造机组 LCU 输出一个 4-20mA 的总有功或机组的分有功信号模入到指定的已改造机组 LCU 上,然后再送到新上位机系统。第二:由旧公用系统 LCU 通过 LTU 驱动屏,输出一 4-20mA 的总有功信号到其中一台已改造机组 LCU 上。实现这两种方法的关键是老系
7、统需要将总有功通过模拟量输出信号形式送出。该种情况的实施流程图如下所示:网调下发的全厂总有功(P 全厂)令网调 RTU 装置新监控系统的厂外通讯工作站新监控系统上位机 AGC计算:P 已改造机组P 全厂P 未改造机组功率调节完成第三种:网调将五强溪水电厂临时分成两个水电厂-五强溪未改造电厂、五强溪已改造电厂,从监控系统改造时开始,老、新两个监控系统都运行 AGC 功能,网调一直可以对全部机组进行直接的控制。3 AGC 平 滑 过 渡 方 案 的 比 较 与 选 择第一种方案,优点是电厂侧新老监控系统,几乎不做任何改动。而且新、老监控系统互不影响,相对独立。对于网调来说,也不用改动什么。但不足是
8、在改造过程中,短时间内 AGC 不能进行远方网调的负荷调整。每当一台机组改造完成后,网调需要修改全厂负荷给定上限以及未改造机组的台数。第二种方案,对电厂侧而言,新、老监控系统都需要做一些工作,稍微有点复杂,但对于网调方面没有任何影响,可以象原来一样支配自己的控制权。第三种方案,对于电厂来说,不用任何改动。同时,网调端可将一个电厂分为两个电厂来处理,分别对其负荷进行调控。本方案的主要问题是网调的 AGC 程序需要当改造完成一台机组时需要进行修改。第一种方案、第三种方案由于在改造过程中需要上级调度-网调修改有关 AGC 的配置、程序,需要多次做试验,因而不被采用。由于第二种方案上级调度不需要进行任
9、何修改,也就是实现了平滑过渡,而且现场也具备相应的条件,因而被采用。4 AGC 平 滑 过 渡 方 案 的 实 施在实际改造过程中,对所选定的第二种方案进行了试验,证明该方案是可行的。但在实际实施过程中,由于调度规范的新的有关要求,要在开关站 LCU 改造后,新监控系统自动发电控制 AGC 功能才能投入。由于开关站 LCU 设备设计到全厂出线,更改实施计划安排在最后进行,也就是在全厂监控系统包括上位机所有设备、现地 5 套机组 LCU、1套开关站 LCU、1 套公用 LCU 及 1 套模拟驱动屏全部改造完成投运后,投入新监控系统 AGC功能。5 结 束 语五强溪水电厂计算机监控系统升级改造是一
10、项规模大、复杂的工程。在有关各方的通力协作下,系统改造与 AGC 功能的平滑过渡顺利完成,系统主要性能指标优良,并为今后五强溪水电厂的安全稳定运行打下了坚实的基础。笔者相信,五强溪监控系统改造中 AGC功能的平滑过渡方案会为以后其它电厂监控系统改造提供了有益的借鉴。参考文献:1段振国,董振生,文正国,刘晓波等.白山发电厂自动发电控制(AGC)功能的应用,水电站机电技术,2008,31(3),7273.2龚传利,黄家志,潘苗苗.三峡右岸电站 AGC 功能及实现方法,水电站机电技术,2008,31(3),2628.作者简介:王香玲,女,1971 年 4 月出生,学士学位,北京中水科水电科技开发有限公司,主要从事水电站计算机监控系统的研制、集成。通讯地址:北京市海淀区复兴路甲一号水科院自动化所邮编:100038电话:010-68781763传真:010-68515653