水电厂机组AGC运行相关问题分析.pdf

湖南电力第33卷第3期HUNANELECTRICPOWER2013年6月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2013．03．011水电厂机组AGC运行相关问题分析陈宏(五凌电力有限公司挂治水电厂，贵州锦屏556700)摘要：介绍挂治水电厂机组AGC功能及运行情况，分析轴流转桨式机组在投入AGC功能后出现的各种问题，并提出相应控制措施。关键词：挂治水电厂；AGE功能；~45-；问题：轴流转桨式中图分类号：TV736文献标识码：B文章编号：10080198(2013)03．0037．03挂治水电厂位于沅水干流上游河段的清水江中值班人员可以在操作员站进行切换。AGE程序只下游，装机容量3x50MW，为流转桨式水轮发电对成组可调的机组进行调节和控制。机组。正常蓄水位322．00m，相应库容4184万湖南省调对该电厂实行全厂控制。当AGE控m，死水位320．00m，调节库容710万m，属径制权切到省调后，AGC程序才去读取省调下发的流式电站。全厂有功给定值，只有当省调AGE投入时。AGE程序才认为省调有功给定值有效。湖南省调将全厂1机组AGC功能简介有功目标值经调度数据网送至电厂监控系统工作水电厂AGC是指按预定条件和要求，以迅速、站，AGC程序读取到该值，并经分析处理，将总经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统需有功在发电机组之问进行分配。要的技术。根据水库上游来水量和电力系统的要1．2AGC调功策略求，考虑电厂及机组的运行限制条件，在保证安全机组负荷分配遵从下述原则：机组不能在振动运行的前提下，以经济运行为原则，确定电厂机组区运行：不能频繁跨越振动区；当给定总有功大于运行台数、运行机组的组合和机组问的负荷分配。实发总有功时，机组尽可能不减负荷；当给定总有挂治水电厂机组AGC功能于2010年9月正式功小于实发总有功时，机组尽可能不增负荷：机组投入，投人省调远方控制模式时，省调以全厂总负负荷应小于最大负荷限制，大于最小负荷限制；机荷给定值方式下达负荷调节指令，调节速率和调节组不能频繁调节(小负荷变化由1或2台机调精度按表1要求进行考核。节)。表1AGC调节速率和精度要求为了防止机组频繁调节，AGC程序设定每台机的步长循环分配。全厂有功设定值增加时。机组实发有功占最大容量比例小的机组优先增加负荷．全厂有功设定值减少时，机组实发有功占最大容量比例大的机组优先减负荷。例如：增有功幅度在优先级最高的机组步长范围内，那么就只增加该机组注：表中N为机组额定容量，N指机组在线负荷。有功即可，如果超出步长．再增下1个优先级高的机组，直至分配至目标负荷。这样负荷变幅不大1．1AGC控制方案时。只有1台或2台机组参与调节．可以防止机组机组控制分为“有功成组”和“有功单机”，调节过于频繁，同时也可减少多台机组参与小负荷收稿日期：2012—11—26·37· 第33卷第3期湖南电力2013年6月波动造成累计负荷偏差，较好地跟踪有功给定值。3机组设备运行情况在机组负荷分配过程中需考虑机组最大和最小有功限制和振动区限制。机组设置了1个振动区为3．1机组设备投入AGC运行后出现的问题5～20MW，机组不能运行在振动区，并且尽可能1)机组有功功率反复调节，穿越振动区频少的跨越振动区。机组跨越振动区的条件如下：繁．机组振动值经常越限，以某Et00：O0—09：001)为了减少机组跨越振动区次数，程序设置为例。负荷调整共424次，其巾穿越机组振动区跨越振动区死区。机组由于在当前不跨越振动区运82次，机组振动值越限57次，负荷曲线情况见图行无法跟踪目标值时，机组需要跨越振动区；机组l跨越振动区与不跨越振动区相比功率缺额减少值大于跨越振动区死区时。机组跨越振动区。2)为了防止机组间负荷不平衡，程序考虑在07；日09：00l2：00l5∞Ig：O02I：0O04¨00：0a03：0006：0009：00时刻必要时跨越振动区。当不跨越振动区时的振动区上图1负荷调整曲线机组分配功率最小者与振动区下机组分配功率最大者的差值大于预设值(6倍跨越振动区死区值)2)调速器压油泵频繁启动，调速器系统油温时，且跨越振动区后无功率偏差值时，机组跨越振大幅上升。调速器型号为双主配数字式并联PID动区。电液型．与其他单调机组相比。增加了桨叶用油。投入AGC后，由于负荷调整极为频繁．使得调速2AGC程序运行情况器系统压力油消耗速度陡增，造成压油泵运行频繁机组AGC功能投入运行以来，AGC程序运行(投入AGC后机组的压油泵启动平均间隔时问为2基本稳定，但也出现了以下几个主要问题：rain，未投AGC之前平均启泵间隔时间为40min)，1)AGC指令执行周期时间长。AGC程序在接同时也造成了整个调速器系统油温大幅上升(投受到省调的有功指令后，平均需要经过6S才进行入AGC后调速器系统油温高达5O℃．未投AGC有功分配，无法满足系统有功调节速率要求。之前调速器油温与环境温度无异；调速器系统主配2)机组出现“溜负荷”现象。当电厂总负荷压阀、比例伺服阀、油泵启动电磁阀的温度更是超一定时，因水头变化等原因，电厂实发总有功在与过了60℃)。油温升高引起调速器透平油粘度降省调当前给定有功值的差值超过死区值时，AGC低，导致调速器液压系统漏油量增大，油泵启动更程序不能对机组有功功率进行再次调节。为频繁，形成恶性循环。3)电厂端与调度端AGC程序有功调节死区不3)调速器压油装置故障。AGC功能投人后，匹配。调度端所发AGC有功调节最小值小于电厂机组油压装置压油泵启动频繁。导致2机组1．2AGC有功调节最小值．导致调度所发有功指令不压油泵加载电磁阀续流二极管先后击穿．造成柜内能执行。直流短路，参见图2。针对AGC程序运行过程中出现的问题。电厂I对AGC程序作了如下修改：1)将AGC指令执行周期时间由6s修改为2S，提升机组有功调节响应速度，使电厂有功调节1O4ll06速率符合系统要求。一VRI丕⋯一一一2)在AGC程序中增加对机组有功功率进行再油压装置加载阀—2oVY{次调节程序，使得实发总有功与省调当前给定有功值的差值总保持在死区值范围内，避免机组“溜X0负荷”现象的发生。3)向调度相关部门提出申请，修改调度端挂申接电职治电厂AGC有功调节死区，使电厂端与调度端厂注：串接电阻为改造后加装AGC有功调节死区值相匹配，确保调度所发有功图2机组调速器压油泵加载电磁阀原理图指令均能及时正确执行。·38· 第33卷第3期陈宏：水电厂机组AGC运行相关问题分析2013年6月4)导叶轴套密封漏水增加。AGC功能投入节速率．避免调速器压油泵启动过于频繁。同时加后，与负荷相对稳定的工况相比较，导水机构的各强调速器系统油温的监视，当调速器系统油温过高个转动环节磨损明显增加，机组导叶轴套密封磨损将要危及设备运行时。及时向省调当班人员申请暂严重，导致机组导叶轴套密封漏水增加。时退出机组AGC运行。5)反馈装置失效。AGC功能投入后，水轮机3)针对机组压油泵加载电磁阀续流二极管击组的反馈装置不停地往复运动，导致反馈装置内弹穿的问题，通过技术改造，在电磁阀续流二极管回簧失去弹性，造成反馈装置失效。路中串接电阻(图2)，防止二极管击穿造成直流6)机组部件联接螺栓松动。专业人员在对水短路，改造后设备运行情况良好。车室设备进行巡视时．发现1个导叶拐臂穿心销压4)导叶轴套密封漏水增加的问题，将漏水的盖螺栓松动．随后对1一3机组进行全面的检查，导叶轴套密封更换成耐磨的密封部件。共发现有20多个螺栓松动，由于电厂在机组检修5)针对水轮机反馈装置失效的问题，定期检时已对该螺栓进行了紧同，并加装了止动片，因此查反馈装置状况，及时更换弹性较差的反馈装置。可判断此问题主要由于调速器调节过于频繁、机组6)针对机组调速器接力器运行异常，应定期振动大所致。对接力器水平情况检查和调整。并将接力器无杆腔7)机组调速器接力器运行异常。自电厂机组端吊头连接销与底座焊牢。AGC功能投人以来。曾出现2机组停机过程中17)针对机组部件联接螺栓松动的情况，应积导叶接力器活塞杆卡塞无法动作和1，3接力器无极开展机组连接件、紧同件等机组部件的定期检查杆腔端吊头及其连接销上串等异常情况。经分析上工作，并对重要部件、螺栓、焊缝进行探伤检查。述情况均与机组AGC功能投入以后，调速器接力8)部分设备出现漏油应及时进行消缺，加强器动作过于频繁有关。同类设备监视，避免机组设备带病运行。8)部分设备密封破损，出现漏油情况。发现总之．针对电厂机组AGC投入后发生的各类了1机组2接力器防尘盖处排油孔漏油严重和2设备问题．电厂逐项组织进行细致分析，建立制定机组1接力器活塞缸端盖处漏油严重等设备缺陷，相应的防范措施和事故应急处置方案，并加强现场经分析判断上述问题均由于调速器接力器活塞杆动模拟演练．确保电厂安全稳定运行。作频繁，造成活塞杆与铜套间密封磨损严重，导致4结束语漏油。3．2改进机组AGC运行状况的措施针对挂治水电厂机组AGC功能投入以来出现1)与湖南省调进行沟通协调．将电厂机组振的问题．介绍了实施的一系列的有效措施，使机组动区间F}15～20MW，修改为0～20MW，避免投入AGC运行状况良好．既满足了电网稳定运行AGC调节过程中．机组频繁穿越振动区。的要求．又能够满足电厂机组安全稳定运行的要2)结合该电厂轴流转桨式机组调速器系统用求油量较大的特性。申请适当降低电厂AGC有功调·39·