火电厂AGC在外高桥发电厂的应用 2008年第l期上海电力
火电厂AGC在外高桥发电厂的应用
朱懿灏
(上海外高桥发电厂有限公司,上海200137)
摘要:随着现代电网对火电厂,调峰能力要求的提高,需要参与电网自动发电控制(AGC)的发电机组投入
机炉协调控制系统(CCS),实现由远方中央调度直接控制发电机组发电功率.文章介绍了外高桥电厂AGC
的运行方式,分析了AGC投运对机组运行的影响,对运行人员提出了具体的操作建议.
关键词:火电厂;发电机组;自动发电控制(AGC);机炉协调控制;负荷 中图分类号:TM621.2文献标识码:B
发电机组的机炉协调控制系统将各个控制系
统按照一定的方式结合起来,共同适应机组负荷
变化,保证机组稳定运行和快速响应负荷的变化.
随着现代技术的发展,大功率发电机组的自动化
协调控制已达到很高的水平,以光纤瞬间传输大
量信息的技术也已成熟.由远方电网中央调度直
接控制各发电厂的发电机组发电功率付诸实现,
即AGC(自动发电控制,AutomaticGeneration Contro1)运行方式.
1AGC运行方式简介
AGC运行方式指的是发电机组的锅炉控制
自动,燃料供给自动调节,汽轮机调门控制自动,
发电功率由远方(中调)控制.机组运行时由远方
调度发出负荷指令,发电机组自动调节,自动增减
燃料量,自动调整调门开度,按一定的速率,自动 跟踪远方指令,由此实现由远方中央调度直接控 制各发电厂的发电机组的负荷.改变了原来由中 央调度打电话给发电厂的值长,再由值长发令给 各机组的值班员,最后由值班员手动加减机组负 荷的模式.AGC运行方式既简化了程序,缩短了 反应时间,并且远方中央调度能直接和精确地调 节上网的发电量,对电网所需电量做到快速反应, 保障了安全,稳定,高质量的电网供电. 2外高桥电厂的AGC投运
外高桥电厂AGC运行从1998年开始试验, 现已正式投入运行.
外高桥电厂发电机组的控制装置引进美国 MAXCONTROLSYSTEM公司生产的MAX一 1000型DCS系统.经过几年的调试和改进,目 前自动控制投入率在99以上,保证了外高桥电 厂机组机炉协调控制投入运行,为AGC投运提 供了坚实的基础.目前有两种机炉协调控制方式 可供AGC运行.
2.1基于锅炉的汽机跟随控制方式
这一方式(以下简称BT方式)是BOIIER BASE+TURBINEFOLLOw+ADS(锅炉基础 +汽机跟随+远方调度),其运行特点是由远方发 出负荷指令,锅炉的调节指令以一定的速率自动 跟随,燃料供给自动跟上,汽机主汽压力跟随手动 设定的主汽压力值变化而自动调整汽机调门开 度.即根据远方设定的电力负荷值,锅炉自动调 整出力,汽机自动调压,如图1所示.
机负荷主
调信号发
电机功率
AGC远方指令丰蒸汽压力设定值
主蒸汽
手动设定压力
负荷上下.
限及速率
限制
燃料增减DEH设定调门
图1BT方式的控制回路
该运行方式实现的前提是要求投入锅炉制粉 系统自动,投入锅炉风烟系统自动,汽机投入遥 控,机组给水系统自动投入.
外高桥电厂锅炉是国产引进型300Mw汽 包炉,相对直流炉而言,锅炉金属蓄热量较大.在 BT控制方式下,锅炉燃料量根据远方的负荷指 令直接进行增减,完全不考虑锅炉金属蓄热量的 要求.此外汽机调门开度也只随汽机主汽压力设 定值来执行开关,不参与负荷的调节.因此,BT 1——
上海电力2008年第1期
控制方式的缺点是响应速度缓慢,调整时间长,调 节的品质不佳.以增加负荷指令为例,此时即使 燃料量随之增加,因为锅炉金属蓄热量的要求,要 实现锅炉负荷(蒸汽产量)的上升会有较长的延 迟.如果同时为提高经济性,需设定一个较高的 主蒸汽压力值,为调节主汽压力,汽机调门在最初 反而会关小,从而降低汽机出力.因而在初始阶
段,机组的负荷不增反跌.随后在以后整个增加 负荷的趋势中,负荷的增加也是一个波浪形走势, 线性不佳,响应时间也长,达不到快速响应的要 求,如图2所示.
当然,BT运行方
式的优点是稳定.由
于在这种运行方式中框
燃料量的变化是稳定
的,所以机组的其他
相应协调控制系统,图2BT方式时负荷增加趋势图 譬如送,吸风机的自动控制,主,再热蒸汽汽温的 协调控制都处于较好的工作条件中,整台机组的 运行状态较为稳定,操作人员便于控制. 但是BT方式的延迟性达不到快速响应的要 求,决定了这种方式不适用于实际运行.它的用 途是用于AGC运行方式试验阶段中的初期验 证.用来验证整台机组协调控制方式投入的可靠 性和培训操作人员,熟悉掌握AGC运行方式,积 累经验,并作为AGC运行中DT运行方式的后备 运行方式.
2.2基于汽机的直接能量平衡控制方式 这一方式(以下简称DT方式)为DEB+ TURBINEBASE+ADS(直接能量平衡+汽机 基础+远方调度),其运行特点是远方发出负荷指 令,汽机调f-1自动跟随调整汽机调门开度,调节汽 机出力,锅炉指令随主汽压力同主汽压力设定值 的偏差而自动变化,自动增减燃料量的供应.也 就是说根据远方负荷指令,汽机自动调节负荷,锅 炉自动增减燃料量,调节主汽压力,如图3所示.
DT方式的投运前提与BT方式的投运前提条件 相同.主汽压力设定值可以手动设定,也可以根 据负荷指令由一个函数器F()计算后自动设定, 两者之间可以切换.
图4表示DT运行方式下的锅炉燃料所释放 的热量计算.不仅考虑了当前负荷需要的能量, 还用汽包压力这一参数考虑了锅炉蓄热的能量要 一
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