水电厂一次调频及AGC在电网稳定中的作用
AGC与一次调频解析
交流励磁双馈发电机变速恒频风电系统
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基本概念(1)
AGC与一次调频的实质:
电网的频率的控制
根据电网频率偏离50Hz 的方向和数值,实时在线地通 过发电机组的调速系统(一次调频)自动发电控制系 统(AGC、二次调频),调节能源侧的供电功率以适 应负荷侧用电功率的变化,达到电网发/用电功率的平 衡,从而使电网频率稳定在50Hz 附近的一个允许范围 内。
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常用名词术语(1)
ACE AGC BF CCS DCS
Area Control Error Automatic Generation Control Boiler Fellow Coordinated Control System Distributed Control System
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电厂频率控制
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基本概念(2)
通过发电机组调速系统的自身频率特性对电网的控 制,通常称之为一次调频。它主要是由发电机组调 速系统的静态特性来实现的。(有差调节)
电网AGC 则是考虑电网的宏观控制、经济运行及电 网交换功率控制等因素,向有关机组调速系统下达 相应机组的目标(计划)功率值,从而产生电网范 围内的功率/频率控制,称之为二次调频。(闭环调 节)。
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频率一次调整 频率一次调整定义为在调速系统给定值不变的情况下,利 用汽轮机转速控制或调节器,感受电网频率(周波)变化改变有功功率输出, 维持同步区域发电输出与电网负荷平衡。一次调频为有差调节。
频率二次调整 频率二次调整定义为 通过改变调频机组调速系统的给定值, 改变其输出功率使电网频率回到额定 值。在一次调频作用后,最终稳定频 率会使机组功率偏离给定值。需通过 调整预先指定的调频机组的负荷设定 值,使各机组的负荷变化量转移到调 频机组上,同时将频率恢复到额定值。 变化周期较长、变动幅度较大,有一 定可预测性。 频率三次调整 缓慢变化、变化幅度 较大,由生产、生活、气象待变化引 起。根据预测的负荷曲线,按最优化 的原则对各发电厂、发电机组之间进 行有功功率的经济分配。
一次调频、AGC介绍
一次调频、AGC介绍为维护电力系统的安全稳定运行,保证电能质量,除正常生产、输送、使用外,由并网发电厂提供的辅助服务,包括一次调频、AGC、A VC、调峰、无功调节、热备用等。
辅助服务分为基本辅助服务和有偿辅助服务。
基本辅助服务是为了保证安全稳定运行,保证电能质量发电机组必须提供的辅助服务,包括一次调频、基本调峰、基本无功调节。
到不要求时要考核电量。
有偿辅助服务是指并网发电机组在基本辅助服务之外所提供的辅助服务,包括AGC、A VC、有偿调峰、有偿无功调节、热备用等。
有偿服务是额外要求,达到要求时,要进行补偿。
一、一次调频(1)一次调频介绍一次调频:是指电网的频率一旦偏离额定值时,电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减,限制电网频率变化,使电网频率维持稳定的自动控制过程,这一过程即为一次调频。
当电网频率降低时,一次调频功能要求机组利用其蓄热快速升负荷,反之,机组快速减负荷。
电网的频率是由发电功率与用电负荷大小决定的,当发电功率与用电负荷大小相等时,电网频率稳定;发电功率大于用电负荷时,电网频率升高;发电功率小于用电负荷时,电网频率降低。
(2)一次调频的作用当电网频率变化时,在保证机组安全前提下,按电网频率控制的要求,快速变化机组的负荷,限制电网频率变化,以减小电网频率改变的幅度,使电网频率维持稳定。
一次调频是一种有差调节,不能维持电网频率的不变,只能缓解电网频率的改变程度。
(3)一次调频死区一次调频死区也称一次调频不灵敏区,是指一次调频功能不动作的转速(或频率)偏离额定值的范围。
我厂不灵敏区2转/分。
(4)一次调频考核项目1、一次调频正确动作率,每月正确动作率小于80%,要考核电量。
2、一次调频性能指标,每月一次调频性能指标小于60%,要考核电量。
我厂一次调频功能实现方法在DEH控制系统和CCS系统同时调节。
机组正常运行时,当CCS协调控制投入时,一次调频由DEH 控制系统和CCS协调系统共同实现。
浅谈一次调频与AGC
浅谈一次调频与AGC摘要:随着电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大,而用户对电能质量的要求却在不断提高,电网频率稳定性的问题越来越被重视。
大容量火电机组需要根据中调的AGC指令和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频。
为提高电网运行的稳定性,降低电网频率的波动,增强电网抗事故能力,各电网公司相继制定了“发电机组一次调频技术管理规定”要求各发电厂严格按照规定进行改造落实参数投入一次调频。
下面简单介绍一次调频与AGC是如何实现调频功能。
关键词:一次调频 AGC 调频1一次调频对于电网中快速的负荷变动所引起的周波变动,汽轮机调节系统、机组协调控制系统根据电网频率的变化情况利用锅炉的蓄能,自动改变调门的开度,即改变发电机的功率,使之适应电网负荷的随机变动,来满足电网负荷变化的过程这就是一次调频。
1.1 一次调频不等率一次调频不等率δ定义为:是指机组调节系统给定值不变的情况下,机组功率由 0 至额定值对应的转速变化量(n)与额定转速(n0)的比值,通常以百分数形式表示δ=Δn/ n0 x100%式中Δn——机组空负荷时和满负荷时的转速差值,r/min;n0——机组额定负荷值,MW。
δ的数值一般设置在3%~6%,δ值越小,在相同的频差下汽机调门的变化幅值越大,反之则越小。
本厂二期机组速度变动率δ为5%。
机组负荷随电网频率变化的幅度很小,可按下式计算:其中:ΔN为一次调频负荷调整量(MW/r/min)Ne为机组额定负荷(MW)δ为机组速度变动率(%)ne为机组额定转速(r/min)本厂1000MW机组一次调频负荷调整量为即转速变化1r/min,一次调频应调整的负荷量为6.67MW。
即相当于40MW/0.1Hz(40MW/6 rpm)1.2一次调频频率死区一次调频频率死区,是特指系统在额定转速附近对转速的不灵敏区。
为了在电网周波变化较小的情况下,提高机组运行的稳定性,一般在电调系统设置有频率死区。
当频差信号在死区范围内时,频差信号切除,输出为0MW,机组不参与一次调频;死区的设置是为了避免机组输出电功率频繁抖动,只有当频差信号超出死区时,机组的一次调频回路动作参与调频。
电网电压频率调整一次调频及AGC介绍课件
05
实际应用中的选择建 议
对电网稳定性要求高的场景
总结词
优先选择一次调频功能
详细描述
在电网稳定性要求高的场景中, 一次调频功能能够快速响应电网 频率的变化,通过调整发电机组 的出力,保持电网频率稳定。
对用户用电质量要求高的场景
总结词
优先选择AGC功能
详细描述
在用户用电质量要求高的场景中, AGC功能可以根据用户需求和电网状 态,对发电机组进行精细化调节,确 保用户用电质量的稳定。
02
电网电压频率调整可以及时应对 负荷变化、发电机故障等突发情 况,保持电网稳定运行。
对用户用电质量的影响
电压和频率是衡量电能质量的重要指 标,如果电压和频率不符合标准,会 严重影响用户用电质量。
电网电压频率调整可以及时调整电压 和频率,保证用户用电质量。
对发电设备的影响
如果发电机的转速与电网的同步转速相差过大,会对发电机的轴系和励磁系统造 成冲击,影响其正常运行。
电网电压频率调整可以及时调整发电机的出力,使其与电网负荷相匹配,避免对 发电设备造成不良影响。
02
一次调频介绍
一次调频的定义
一次调频是指发电机组在并网运行过程中,根据电网频率的 变化,通过自动或手动方式对发电机的出力进行快速调整, 以响应电网频率的变化。
一次调频是电网频率调整中的一种快速响应措施,其响应时 间一般在几十秒到几分钟之间。
AGC通过收集电网中的实时数据,根 据预设的控制策略和目标,自动调整 发电机组的出力,以实现电网的稳定 运行。
AGC的工作原理
01
02
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数据采集
AGC系统通过收集电网中 的实时数据,包括频率、 电压、功率等,以了解当 前电网的运行状态。
电网AGC运行对水电机组影响的分析
调峰工况相比较,导水机构各个转动环节的磨损明
显增加。新安江电厂反映,双联臂下经常发现聚甲醛
轴套磨损后的粉末;控制环下的抗磨板、接力器缸内 的活塞环磨损都有所增大。导水叶的下轴套和轴颈 之间的间隙增大到7—8mm,可把整把塞尺放进去, 这就不能保证导叶每次关闭都在密封位置上,夸张 地说导水叶轴线是歪的。由于导叶间不能实现严密 关闭,机组停机状态下通过密封间隙的漏水可能冲 动转轮缓慢转动,转轮需用顶风闸来防止低速转动。 导水机构各个转动环节因磨损后间隙变大,增 大了整个导水机构的死行程。导致调节可靠性降低。 2.2.2导水叶套筒密封圈过度磨损后断裂,造成大
调速环象汽车的方向盘一样。
江水电厂、紧水滩水电厂、乌溪江水电厂和陈村水电 站。自1997年开始,各厂陆续投入电网AGC运行 的机组共23台,投入AGC运行的机组容量达 1382.5MW,占这些电厂机组总容量的89.6%(注: 以上容量统计未包括机组增容的容量在内)表1。
表1 各厂水电机组投入AGC运行主要参数表
2003年第1期
水电站机电技术
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紧水滩电厂反映机组AGC运行调节范围为 30一50MW,但机组经常带30MW负荷运行。当运 行水头H=70.5~74m时,带30MW负荷时的导叶 开度a。=60%左右,正好位于振动区内,而H一 70.5—74m的运行时间一般占当年运行时间的一 半左右,(1998年为55.1%,1999年为45.8%)。其 他电厂也反映运行负荷有时超出调节负荷范围(低 值),易进入振动区。 1.2.5机组开停机频繁 紧水滩电厂反映,1997—1999年期间,6台机组 每年开停总次数的平均值为4833次(1997年为 4665次,1998年5140次,1999年为4693次);而 1990一1995年期间,6台机组每年开停总次数的平 均值为2885次(1990年为2931次,1991年为2482 次,1992年为3093次,1993年为2723次,1994年 为2628次,1995年为3452次),参加AGC运行后 的每年总开停次数是原来运行方式的1.675倍。 乌溪江电厂参加AGC运行的5台机组在2000 年8月份总开停次数为894次,9月份总开停次数 为1010次。其中5号机组一台机在8月份开停次数 为329次,9月份开停次数为394次,平均每天开停 机10次以上。(注:以上开停次数为开机和停机合并 算作一次)。 1.2.6机组故障多,检修维护工作量增大 根据中电联可靠性管理中心统计,1999年内, 新安江电厂9台机组的非计戈IJ停运次数(UOT)累 计为82次,乌溪江电厂5台机组为11次,紧水滩电 厂6台机组为13次。AGC运行产生的故障是非计 划停运增多的主要原因之一。 2
AGC功能及使用介绍讲稿
AGC功能及使用介绍讲稿一、AGC功能简介1、什么是AGCAGC--Automation Generate Control 自动发电控制,是能量管理系统EMS中的一项重要功能,控制着调频机组的出力,以满足不断变化的用户电力需求,并使系统处于经济运行状态。
AGC是按预定条件和要求,以迅速经济的方式控制电厂的有功功率来满足电力系统多方面需求的技术。
2、电网AGC电网AGC主要由各省或各区域调度中心控制,根据整个电网的频率来调节负荷。
通过调节调频机组的出力,来维持电网频率的稳定。
以及在满足安全约束的条件下,对发电量实行经济调度控制。
主要任务包括:A、维持系统频率为一额定值,正常稳定运行工况下,其允许的频率偏差在±(0.05~0.2)HZ,视系统容量大小而定。
B、控制本区与其他区间联络线上的交换功率为协议规定的数值。
C、满足系统安全稳定要求,并达到经济运行的目的。
3、电厂AGC电厂AGC,主要是电厂根据自身实际的条件实现机组负荷的最优组合。
一般由调度根据全网负荷下发给电厂负荷定值,电厂再由AGC实现自动控制机组负荷分配。
电厂AGC是在水轮发电机组自动控制的技术上,实现全厂自动化的一种方式。
根据水库上游来水量或电力系统的要求,考虑电厂及机组的运行限制条件,在保证电厂安全运行的前提下,以经济运行为原则,确定电厂机组运行台数、运行机组的组合和机组间的负荷分配。
可以根据需要满足运行人员的一些特殊要求,或者自动对全厂有关、系统频率及一些非常情况作出迅速反应,从而大大提高电网的安全性和可靠性。
二、AGC控件开发需求•随着电力系统自动化水平得提高,越来越多的水电站都需要有AGC功能。
•根据TalentView的特点,结合我们工程实际的需求,开发AGC控件是一种最方便的方式。
•AGC控件使用方便,简化现场工作量。
随着电力系统自动化水平得提高,越来越多的水电站都需要有AGC功能。
AGC一般在水电站用的比较多,但对于火电厂也有应用,特别是大容量机组的发电机。
水电站机组一次调频与AGC性能优化研究
水电站机组一次调频与AGC性能优化研究摘要:电力系统发生的严重事故往往是难以预测的,系统负荷扰动具有不确定性,在系统内出现突然的负荷扰动情况下,水电机组一次调频对于电网的安全运行至关重要。
AGC是现代化水电站必备功能,是指按预定条件和要求,以迅速、经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统需要的技术,它是在水轮发电机自动控制的基础上,实现自动化的一种方式。
本文围绕水电站机组一次调频与AGC性能优化展开了详细的研究。
关键词:水电机组;一次调频;AGC;死区设置;性能优化0 引言一次调频与AGC是保持电网有功平衡和频率稳定的重要手段,伴随AGC和一次调频考核等技术指标和规定的不断完善,人们对一次调频与AGC的配合策略越来越加重视。
一次调频与AGC下达的二次调频对电网频率的控制是一个协调互补的关系,电网频率在系统正常运行时始终处于波动状态,机组一次调频不断动作,同时电站AGC下达指令频繁,一次调频与AGC配合将直接影响机组稳定运行,因此需要对二者的协调性进行优化,从而确保二者能够发挥出正常的功能。
1水电机组一次调频1.1水电机组一次调频控制简介水电机组一次调频的控制方式有两种,一种是将一次调频值叠加到监控系统的功率给定值上,在监控系统中形成功率校正回路,即当调速系统中检测到频率超出死区后,直接调整导叶的开度,同时将一次调频所要变化的负荷值叠加到监控系统的功率给定值上,在监控系统中形成功率校正回路,使之不反调;另一种是当调速系统中检测到的频率超出死区后,直接调整导叶的开度,同时输出1个一次调频动作的信号到监控系统,监控系统将功率调节器切换到跟踪方式,调节器的设定值跟踪实际功率,当频率偏差回到死区范围内再由监控系统进行功率调节。
一次调频将功率调节切到跟踪状态,与由于故障原因将功率调节切到手动状态有本质区别,一次调频将功率调节切到跟踪状态在频率偏差回到死区范围内自动进入调节状态;而因故障原因将功率调节切到手动需要检修人员将故障处理完毕,由运行人员确认后再投入自动状态。
水电厂一次调频及AGC在电网稳定中的作用
水电厂一次调频及AGC在电网稳定中的作用刘仙玉(珊溪水力发电厂,浙江文成325304)摘要:对水电机组的运行特性进行了研究,通过对水电机组调速系统运行方式、电网A G C与频率特性以及水电机组一次调频与A G C控制特性的分析,提出了一次调频与A G C控制权限的协调方法以及优化水电机组一次调频与A G C调节的措施。
关键词:电网频率;一次调频;自动发电控制(AGC);电网稳定近年来,我国电力工业迅速发展,电力系统规 模日趋扩大,区域电网容量迅速加大,区域电网间 实现联网,并要求进行交换功率控制。
同时,电网 负荷峰谷差也在逐步加大,电力系统的突发事故 往往是难以预测的。
水电厂生产过程比较简单,水轮发电机组起动快,开停机迅速,操作简便,并 可迅速改变其发出的功率。
水轮发电机组的频繁 起动和停机,不会消耗过多的能量,且在较大的负 荷变化范围内仍能保持较好的效率。
由于水电机 组这一特点,在系统中主要担任调峰、调频及事故 备用等任务。
当系统内突然出现负荷扰动时,需 要进行功率调整,保持功率平衡。
相对火电、核电 等机组,水电机组一次调频调节性能好,响应速度 快,调节幅度大,可以快速响应电网功率的突变,明显改善电网频率质量。
因此,水电机组的一次 调频功能越来越受到人们的重视。
充分发挥水电 机组一次调频及AGC的作用,已成为维持电网频 率稳定的重要措施。
下,当实际功率与功率给定存在偏差就进行调节,直至两者相等。
机组在并网工况下,可以人为的 使调速器工作于三种调节模式中的任一种,当调 速器工作于功率调节模式时,若检测到机组功率 传感器有故障,则自动切换至开度调节模式工作; 当调速器工作于功率调节或开度调节模式时,若 电网频率差偏离额定值过大,且持续一段时间,则调速器判断被控机组为孤网运行工况,将自动切 换至频率调节模式工作。
图1所示为水电机组调 速系统三种调节模式的转换关系。
图1调速系统5种调节模式转换关系2电网A G C与频率特性1水电机组调速系统调节方式水电机组在不同的运行工况下,调速系统有 不同的调节方式,机组开机进人空载工况运行时, 调速器在频率调节模式下工作。
一次调频、二次调频原理作用
一次调频、二次调频原理作用在电网并列运行的机组当外界负荷变化引起电网频率改变时,网内各运行机组的调节系统将根据各自的静态特性改变机组的功率,以适应外界负荷变化的需要,这种由调节系统自动调节功率,以减小电网频率改变幅度的方法,称为一次调频。
一次调频是一种有差调节,不能维持电网频率不变,只能缓和电网频率的改变程度。
通过增减某些机组的负荷,以恢复电网的频率,这一过程称为二次调频。
二次调频的实现方法有以下两种:1)电网调频由中心调度所调度员根据负荷潮流及电网频率,给各厂下达负荷调整命令,由各发电单位进行调整,实现全网的二次调频。
2)采用自动控制系统(AGC),由计算机(电脑调度员)对各厂机组进行遥控,来实现调频全过程,参与该系统的各机组必须具有几路协调控制系统。
机组一次调频功能是指当电网频率超出规定的正常范围后,电网频率的变化将使电网中参与一次调频的各机组的调速系统根据电网频率的变化自动地增加或减小机组的功率,从而达到新的平衡,并且将电网频率的变化限制在一定范围内的功能。
一次调频功能是维护电网稳定的重要手段。
负荷波动导致频率变化,可以通过一次和二次调频使系统频率在规定变化内。
对于负荷变化幅度小,变化周期短所引起的频率偏移,一般由发电机的调速器来进行调整,这叫一次调频.对负荷变化比较大,变化周期长所引起的频率偏移,单靠调速器不能把它限制在规定范围里,就要用调频器来调频,这叫二次调频.为了保证电网的频率稳定,一般对电力环节要进行调频,即一次和二次调频,频率的二次调整是指发电机组的的调频器,对于变动幅度较大(0.5~1.5%),变动周期较长(10s~30min)的频率偏差所作的调整。
一般有调频厂进行这项工作。
电网周波是随时间动态变化的随机变量,含有不同的频率成分。
电网的一次调频是一个随机过程。
因为系统负荷可看作由以下3种具有不同变化规律的变动负荷所组成[1]:①变化幅度较小,变化周期较短,(一般为10s以内)的随机负荷分量;②变化幅度较大,变化周期较长(一般为10s到3min)的负荷分量,属于这类负荷的主要有电炉、轧钢机械等;③变化缓慢的持续变动负荷,引起负荷变化的主要原因是工厂的作息制度,人民的生活规律等。
浅析水电厂一次调频与AGC的配合
浅析水电厂一次调频与AGC的配合摘要:简要介绍了一次调频和自动发电控制的原理,结合其在某水电厂运行过程中出现的长时间运行在振区,一次调频和自动发电控制交叉动作等问题,给出了的改进方法。
关键词:一次调频;自动发电控制;水电厂;振动区间1 概述某水电厂位于黄河上游,共安装5台大型水轮发电机组,全厂总装机容量为1350MW,是西北电网重要的调峰调频厂。
频率是电力系统重要的运行参数,是衡量电能质量的重要指标,频率变化对系统的安全可靠运行有重要影响。
电力系统负荷的不断变化导致系统频率波动,因此需要不断地调节发电机组的输出功率维持机组转速(频率)在规定的范围内,确保电网频率控制在合格的范围内。
电力系统频率的控制主要通过一次调频和二次调频实现。
一次调频主要是在动态过程中起到调节频率的作用,由发电机组调速系统自身的频率调节特性对电网频率变化进行自动调整,其特点是频率调整速度快,由调速系统的静态特性和动态调节实现。
一次调频能迅速减小或消除电网频率波动,提高电力系统抗干扰能力。
二次调频是通过参与调频机组或电厂的负荷调整,将偏离正常值的频率调整到要求稳定值[1]。
主要由电网自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)系统实现。
实施AGC可为电力系统的供需实时平衡服务,可以提高电网运行的经济性,降低运行人员的劳动强度[2]。
2 AGC与一次调频的控制原理2.1AGC控制原理电力系统的规模不断扩大,自动化调度方式在逐渐取代人工调度方式,越来越多的发电机组接入了AGC,由电网调度能量管理系统(Energy Management System,EMS)直接控制发电机组的出力。
AGC是EMS通过修改有功给定值来控制发电机出力,从而跟踪电力系统负荷变化,维持电力系统频率等于额定值,同时满足互联电力系统间按计划要求交换功率的一种控制技术。
其基本目标包括:使全系统的发电出力与负荷功率相匹配;将电力系统的频率偏差调节到0,保持系统频率为额定值;控制区域间联络线的交换功率与计划值相等,实现各区域内有功功率的平衡。
浅析水电厂AGC与一次调频的配合
浅析水电厂AGC与一次调频的配合摘要:随着经济的发展和社会的进步,电力能源的需求量与日俱增。
作为电力能源诸多形式当中重要的组成部分之一,水力发电有着诸多的优势,也逐渐引起越来越多的关注和重视。
在确保电网安全稳定运行的基础之上,AGC与一次调频的重要作用日益凸显,且较好地完成了控制作业,降低了人力成本。
但是,目前水电厂AGC与一次调频尚未形成较为严格的管理和界定,更多的关注点在于一次调频的投运投产,而AGC与一次调频的配合及其品质并未引起足够的重视。
随着科学技术的不断发展,水电厂AGC与一次调频机组数量越来越多,二者之间的配合及其品质直接关系着电力能源的安全和质量。
因此,必须要将水电厂AGC与一次调频的配合作为重点的研究内容之一,以方便后续工作的管理,从而为人们提供更为稳定、优质的电力能源。
关键词:水电厂 AGC 一次调频1引言电力系统频率的波动主要是由于其自身的负荷变化而导致的。
所以为了维持电网频率能够在安全稳定的规定变化范围之内,需要将水电厂发电机组输出功率控制在机组频率规定的范围之内。
其中,一次、二次调频是控制电力系统频率主要的方式。
前者对频率的调节主要是以动态的形式实现的,通过发电机组自身所具备的频率调节功能调整电网的频率,其主要的特点是具有较快的调节速度,且兼具动态与静态两种调节方式。
同时,该调节方式能够对电网频率的变化进行降低或者清除,以显著提升电网的抗干扰性能。
后者调节电网频率的方式主要是基于调频机组或者电厂负荷调整,将异常频率控制在正常的稳定范围之内。
而AGC的实施,能够有效地平衡电力系统的供需关系,不仅降低了人力成本和工作强度,而且大大提升了电网系统的经济性和稳定性。
2AGC与一次调频概述2.1AGC作为现代化控制电网系统的一种基本功能,AGC中文全称为自动发电控制。
主要是以高度自动化和智能化电网的EMS(能量管理系统)以及发电机组协调控制系统之间的控制方式,属于闭环式控制手段。
AGC与一次调频解析
电网调度中心(能 量控制系统)
电厂端
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AGC概念(3)
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协调控制系统(1)
机炉协调方式(COORD) 控制特征:机侧和炉侧同时进行压力和功率的调整,机炉主站在自动。 特点:利用锅炉的蓄热量,功率响应快,又有利于压力的稳定,COORD方 式一般都是在TF或 BF负荷控制方式的基础上形成的,所以实际应用中COORD方式是指以 TF(超临界机组采用效果较好)或BF(目前普遍采用的方式) 为基础协调中的一种。 适应范围:参与AGC控制的机组。
如机组需要投入AGC运行方式,暂定为由当值值长和 中调电话联系,决定是否投入AGC运行方式。
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AGC概念(2)
调度负荷指令
(ADS)
AI
D
E 微波通道 M() S
AGC允许
R AGC投入
T AGC上限 U
AGC下限
DI M
DO C S
S
AO
系
系统
AO 统
单 元 机 组
AGC速率 AO
AGC返回值 AO
频率三次调整 缓慢变化、变化幅度 较大,由生产、生活、气象待变化引 起。根据预测的负荷曲线,按最优化 的原则对各发电厂、发电机组之间进 行有功功率的经济分配。 7
电厂频率控制
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基本概念(2)
通过发电机组调速系统的自身频率特性对电网的控 制,通常称之为一次调频。它主要是由发电机组调 速系统的静态特性来实现的。(有差调节)
频率的目的。
再热器
过热器 HP IP
2
M em M f
LP
GEN
M st
水力发电机组:
在天然河流上,修建水工建筑物,集中水头,通 过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中,使 水能→旋转机械能→带动发电机组发电→输电线 路→用户
电厂agc调研报告
电厂agc调研报告电厂AGC(Automatic Generation Control)是一种能够自动调整发电厂发电功率的系统。
AGC系统通过监测电网频率和负荷变化,并根据设定的运行策略,自动调整发电机的出力,以实现电网频率的稳定。
AGC系统的作用是在电力系统中实现发电功率的自动调节,以保持电网的频率和电压稳定。
电厂AGC系统通常包括测频仪、控制计算机和调节机构。
测频仪用于监测电网频率的变化;控制计算机根据测频仪的信号和预设的运行策略,计算出发电机应该调整的出力量;调节机构则根据计算机输出的控制信号,调整发电机的出力。
电厂AGC系统的主要优点是提高了发电厂的运行效率和电网的稳定性。
通过自动调节发电机的出力,AGC系统可以根据电网频率的变化实时调整发电机的负荷,从而提高发电厂的经济性和运行效率。
同时,AGC系统还可以保持电网频率的稳定,防止电网失频或频率偏离标准范围,保证电力供应的可靠性。
在调研过程中,我们发现电厂AGC系统在电力行业中的应用非常广泛。
许多大型发电厂都配备了AGC系统,并取得了显著的效果。
AGC系统的实施不仅能够提高发电厂的经济性和运行效率,还可以减少劳动力的投入,节省人力资源。
此外,AGC系统还具备自动化和智能化的特点,使得发电厂的操作更加方便和灵活。
然而,在实际应用中,电厂AGC系统还存在一些问题和挑战。
首先,AGC系统的实施需要投入大量的资金和技术资源,对发电厂的技术水平和管理能力要求较高。
其次,AGC系统的稳定性和可靠性对系统的设计和运行都有一定要求,需配备相应的技术人员进行维护和管理。
此外,AGC系统还需要与其他电网调控系统进行配合,以实现整个电力系统的稳定运行。
综上所述,电厂AGC系统是一种能够实现自动调节发电功率的系统,具有提高发电厂经济性和运行效率,保持电网频率和电压稳定的优点。
尽管AGC系统的实施存在一些问题和挑战,但随着技术的不断发展和推广,相信AGC系统的应用将会得到更广泛的推广和应用。
调速器一次调频与监控系统AGC配合的应用
调速器一次调频与监控系统AGC配合的应用摘要:调速器一次调频与监控系统AGC配合的应用是指通过将调速器与监控系统AGC进行协同操作,实现对电力系统的稳定调节。
调速器一次调频是指通过调节发电机转速来实现电力系统频率的稳定,而监控系统AGC则是指通过监测电力系统负荷变化,并通过自动发电机控制来实现对频率的调节。
两者配合使用可以实现对电力系统频率的精确控制,并确保电力系统在负荷变化时能够保持稳定。
通过调速器一次调频与监控系统AGC的应用,可以提高电力系统的稳定性和可靠性,进一步提高电力供应质量。
关键词:调速器一次调频;监控系统AGC;配合应用前言:调速器一次调频与监控系统AGC的应用是相互配合的。
调速器通过调整发电机的转速来稳定电网频率,而AGC系统则监测电网频率和负荷情况,并根据需要来调整发电机的输出功率[1]。
这种配合确保了电网的稳定运行,保持了电力供应的可靠性,并确保了电力系统的稳定性。
无论是在发电机启动、负荷变动还是故障情况下,调速器一次调频与AGC系统的配合都起着重要的作用,使得发电机能够及时响应电力系统的需求,保持电网的稳定运行。
1.电力系统的频率调节电力系统的频率调节是指在电力系统运行过程中,通过调节发电机组的输出功率来保持系统频率稳定。
电力系统的频率是指交流电的周期性变化,通常以每秒钟变化的次数(赫兹)来表示,如50赫兹或60赫兹。
在电力系统中,发电机组的输出功率必须与负荷需求相匹配,以保持系统频率稳定。
当负荷需求增加时,系统频率会下降,而当负荷需求减少时,系统频率会上升。
为了调节系统频率,发电机组的输出功率需要根据负荷需求的变化进行调整。
频率调节通常通过自动发电机组控制系统(AVR)来实现。
AVR监测系统频率,并根据频率的变化调整发电机组的输出功率。
当系统频率下降时,AVR会增加发电机组的输出功率;当系统频率上升时,AVR会减少发电机组的输出功率。
此外,频率调节还需要考虑到负荷的快速变化[2]。
AGC在水电厂运行中的优化和应用研究
AGC在水电厂运行中的优化和应用研究摘要:本文以水电厂作为研究对象,探讨AGC在水电厂运行中的优化和应用以及相关问题。
首先结合我国的水电厂发展情况与改革情况对其进行了简要概述;主要介绍了AGC的概念、内涵与作用,以及电力系统控制的相关原则;具体讨论了电力系统对AGC控制的相关要求,并以此作为基础,重点分析了AGC在水电厂中的应用与优化问题。
希望能够通过本文初步论述为该方面的理论研究工作与应用实践工作提供一些有价值的信息,以供参考。
关键词:AGC;水电厂;运行优化;应用AGC又叫自动发电控制系统,主要是对当下发展绿色能源以及可持续发展战略的支持性手段,通过它可以解决诸如大型水力发电石的输出负荷比例不断增大的问题,也可以在规模化的电网发展与革新过程中,对传统模式下的手动调节与人工控制机组进行相应的升级控制,从而实现对可控制机组出力控制的目的,另一方面,通过这个优化与应用而达到水电厂运行效率的提升,为我国的居民生活水平提供更好的动力支持。
以下就从这方面展开具体的讨论。
一、概述在电力系统中,功率非常重要,以交流系统为例,电能基本概念就有视在功率、有功功率、无功功率与功率因素。
而且这些功率与电力系统间的关系也非常复杂,以有功功率为例,电网电能质量的指标以系统频率、系统电压最为重要,而系统频率的变化与系统负荷需求变动相关,其中,输出有功功率增大,导致发电机转速下降,从而频率降低,然而应用自动调节系统,则频率可以增加,反过来也成立,所以说有功功率与电力系统间的关系以动态为主,并且关系不存在固定性。
由于这种因素的存在,电力系统要求实现AGC控制。
二、AGC控制首先,从概念来看,AGC就是自动发电控制,即电力系统频率的二次调节。
它的分配原则相对复杂,其中的功能模块较多,如性能评价与监视、实时发电控制、备用监视、实时经济调度等;而且,在其各模块之间存在着密切的关系网络;比如,以实时发电控制作为中心,可以与其它五个模块相连,分别是备用监视、机组计划与经济调度、性能评价、联络线交易计划、SCADA及其它应用;而SCADA及其它应用又与联络线交易计划相关联,机组计划与经济调度又与负荷预计动态修正相关联。
浅谈水电站自动发电控制(agc)及其稳定运行的实现
全国发电机组调峰调频及机网协调技术交流研讨会
水电机网协调
3)控制权(控制点c):当此项在“省调”状态时,省调可以下令(包括改变AGC运行方式和改 变给定有功负荷),当此项在“厂控”状态时只能在本厂现地下令,目前仅有“省调”模式。投入AGC 时,此项功能应该时刻保持在“省调”状态,但只有先将AGC功能投入后,才能够投入“省调”。
4)与省调联系通过两台远传服务器,通讯A站与省调104通信状态,显示目前IECl04通讯执 行在哪台通讯站上,同时也附有监视通讯是否畅通的功能。在通讯正常情况下,这两项中必有一个 显示为红色的“在线”、另一个为绿色的“离线”,但当通讯突然中断时(包括两通讯站切换期间) 两项会同时显示绿色的“离线”状态,并伴有通讯站A或B104通道退出的报警,此时应密切关注 通讯状况是否能恢复,若保持两项都为“退出”时间达到3分钟以上,应立即检修两机的通道和程序 是否异常,并及时向调度汇报。
最大出力Pl一)、机组运行时的振动区、气蚀区、设备定期切换以及当地电网等约束条件。
特别提出,AGC技术本身又和各电网及电站实际情况的关系极为密切,因此,具体电站要给予 区别对待。
2察汗乌苏水电站AGC的实现
由于新疆地广人稀、距离中国内地路途遥远等独特的地理位置和环境,新疆电网未与西北电网 联网,以一个独立的网络结构运行,系统比较薄弱,电网频率、电压波动较大,因此,系统内较大 发电机组投入AGC功能对于电网的安全稳定运行有着极为重要的意义。
AGC运行对水电机组影响的分析
AGC运行对水电机组影响的分析自动发电运行(简称AGC)是近几年电力系统对发电厂的一个新的基本要求,火电机组和水电机组都要按系统要求参加AGC运行。
与火电机组相比,水电机组具有起动迅速,负荷调节灵活的特点,在电力系统中担任AGC运行的主角。
在电力市场运营中,具有优良调节品质的机组按实时调度指令增减出力,对稳定电网电压和区域偏差控制起到良好作用,对电网之间联络线电量守口子有明显的经济效益。
所以AGC运行是电网安全、经济运行的必备条件,水电厂应该服从电网管理,满足电网的需要。
1 水电机组参加AGC运行后的主要变化水电机组以往一般在调峰负荷位置上工作,按峰荷要求,大多数机组可在最优工况附近运行一段时间,增减负荷或满足调频要求可以用1台机组来实现。
参加AGC运行后,调度可以要求几台机组都并网运行,由调度自动装置控制和调节机组负荷,按系统负荷需要在一定范围内变动,水电厂运行人员按调度命令启动机组并网和合上AGC调节开关后,不再参与负荷调节。
水电机组AGC运行和常规调峰运行有以下不同之处。
(1)多台机组长时间带部分负荷运行。
(2)负荷调节频繁。
(3)负荷变动幅度大,调节速度快。
2 AGC运行方式对水电机组的影响2.1降低运行效率由于水电机组长期在部分负荷范围内运行,机组运行效率低,水耗增加。
如果机组在空载备用状态运行,空载流量造成的水量损失也很可观。
2.2 频繁调节带来的影响2.2.1 增加磨损由于机组负荷在频繁变动,水轮机的导水机构及其反馈装置都在不停地往复运动。
与负荷相对稳定的调峰工况相比较,导水机构的各个转动环节磨损明显增加,如导水机构的轴肖和轴套,调速环的抗磨板,接力器活塞环与接力器缸壁。
接力器导管处密封圈磨损会引起油的泄漏,导叶反馈钢丝绳在频繁调节中会磨断,造成机组调节失控,更换钢丝绳还需停机以调整导叶位置接点。
导叶反馈钢带式电位器因频繁动作磨损,引起调节信号紊乱,接力器不断来回操作造成压力油管振动,一旦油管在运行中断落,后果将更加严重。
水电机组一次调频限幅及与AGC协调规范探讨
水电机组一次调频限幅及与AGC协调规范探讨摘要:为提高水电机组一次调频技术水平,以广东电网一次调频运行管理规定为例,探讨了水电机组一次调频限幅及与AGC协调规范。
根据抬机的原因,指出无需限制轴流式机组的一次调频限幅,建议设定水电机组一次调频的调节范围,以避免抬机、水力振动和超出力对机组稳定运行的不利影响;列举了两种常用的电厂AGC与调速器配合方式,指出了一次调频与AGC配合矛盾情况及其原因,给出了一次调频与AGC相互协调的实例。
关键词:水电机组;一次调频;限幅;AGC;协调;规范Discussion on Specification of Limit and Coordination with AGC of Primary Frequency Regulation for Hydropower Unit Abstract: In order to raise the technical level of primary frequency regulation of hydropower unit, the specifications of limit and coordination with AGC of primary frequency regulation for hydropower units were discussed that were presented in the code of primary frequency regulation for Guangdong Power Grid. According to the reasons of machine lifting,it was pointed that therewas no necessary to limit the regulation amplitude. In order to avoid machine lifting, hydraulic vibration and excess output affecting safety of units, it was suggested to set the regulation range. The common ways for governor to coordinate with AGC were exampled. Theconflict between primary frequency regulation and AGC was explained, and an example that governor coordinated with AGC well was detailed.Key words: hydropower unit; primary frequency regulation; limit; AGC; coordination; specification一次调频是发电机组的基础功能之一,是保障电网安全、稳定、优质运行的重要技术手段,水电厂一次调频功能的投入对保持电网频率稳定、确保供电质量[1]有着至关重要的作用。
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水电厂一次调频及AGC在电网稳定中的作用作者:刘仙玉来源:《华中电力》2013年第09期摘要:电压、频率和波形是衡量电能质量的三大指标,维持电网频率稳定是电力系统运行的主要任务之一。
要维持电网频率稳定,就必须保证能源侧的供电功率与用户侧的用电负荷平衡。
本文对水电机组的运行特性进行了研究,通过对水电机组调速系统运行方式、电网AGC与频率特性以及水电机组一次调频与AGC控制特性的分析,提出了一次调频与AGC控制权限的协调方法以及优化水电机组一次调频与AGC调节的措施。
水电机组的一次调频与AGC在当今电网稳定控制中发挥着十分重要的作用,是维持电网稳定的重要手段。
关键词:电网频率;一次调频;自动发电控制(AGC);电网稳定中图分类号:文献标识码:0 引言近年来,我国电力工业迅速发展,电力系统规模日趋扩大,区域电网容量迅速加大,区域电网间实现联网,并要求进行交换功率控制。
同时,电网负荷峰谷差也在逐步加大,电力系统的突发事故往往是难以预测的。
水电厂生产过程比较简单,水轮发电机组起动快,开停机迅速,操作简便,并可迅速改变其发出的功率。
水轮发电机组的频繁起动和停机,不会消耗过多的能量,且在较大的负荷变化范围内仍能保持较好的效率。
由于水电机组这一特点,在系统中主要担任调峰、调频及事故备用等任务。
当系统内突然出现负荷扰动时,需要进行功率调整,保持功率平衡。
相对火电、核电等机组,水电机组一次调频调节性能好,响应速度快,调节幅度大,可以快速响应电网功率的突变,明显改善电网频率质量。
因此,水电机组的一次调频功能越来越受到人们的重视。
充分发挥水电机组一次调频及AGC的作用,已成为维持电网频率稳定的重要措施。
1 水电机组调速系统调节方式水电机组在不同的运行工况下,调速系统有不同的调节方式,机组开机进入空载工况运行时,调速器在频率调节模式下工作。
这种方式下,以频率为闭环控制,当机组实际频率与频率给定的偏差大于转速死区时,调速系统将调节导叶开度,直到机组实际频率与频率给定的偏差在转速死区范围内。
当发电机出口断路器投入,并入电网工作时,调速器自动进入功率调节(或开度调节)模式工作。
在开度调节模式下,调速系统以导叶开度为闭环控制,导叶开度与给定值存在偏差就进行调节,直到实际开度与给定相等。
在功率调节模式下,调速系统以功率为闭环控制,在这种方式下,当实际功率与功率给定存在偏差就进行调节,直至两者相等。
机组在并网工况下,可以人为的使调速器工作于三种调节模式中的任一种,当调速器工作于功率调节模式时,若检测到机组功率传感器有故障,则自动切换至开度调节模式工作;当调速器工作于功率调节或开度调节模式时,若电网频率差偏离额定值过大,且持续一段时间,则调速器判断被控机组为孤网运行工况,将自动切换至频率调节模式工作。
图1所示为水电机组调速系统三种调节模式的转换关系。
图1 调速系统三种调节模式转换关系2 电网AGC与频率特性2.1 电网AGC电网AGC是现代电网控制的一项基本和重要功能,是基于电网高度自动化的EMS与发电机组协调控制系统间闭环控制的一种先进技术手段。
AGC通过修改有功出力给定来控制发电机有功出力,从而跟踪电力系统负荷变化,维持电网频率稳定在额定值,同时满足互联电力系统间按计划要求交换功率的一种控制技术。
其基本目标包括:1. 使系统发电侧出力与负荷侧负载功率匹配;2. 调整电网频率偏差到零,保持电网频率为额定值;3. 在各控制区域内分配全网发电出力,使区域间联络线潮流与计划值相等,实现各区域内有功功率的平衡;4. 在本区域发电厂之间分配发电出力,使区域运行成本最小。
电网调度端AGC的输入信号为频率、联络线功率等,输出信号为各厂站的有功定值,是典型的多输入多目标控制系统。
系统AGC控制框图如图2所示:图2 电网AGC控制框图2.2 系统频率特性当系统频率发生变化时,电网负荷在额定频率下的值也会随之变化,且变化的方向是抑制频率的变化。
即当系统频率增大时,额定频率下的原负荷值会增加,从而阻止频率的进一步增大;频率减少时,额定频率下的原负荷值会减小,从而阻止频率的进一步减少。
负荷的这种随频率变化而变化的特性,称为电网静态特性,因其对频率变化的抑制作用,也可称为电网静态自调节特性。
负荷的不同性质(电动机负荷、照明负荷等)及其不同的组合,将使电网有与之对应的静态频率特性。
因此,静态频率特性也是随时变化的。
3 水电机组一次调频性能要求《电网运行准则》规定,并网发电机组均应参与一次调频。
机组一次调频基本性能指标包括:死区:电液型汽轮机调节控制系统的火电机组和燃机死区控制在内;机械、液压调节控制系统的火电机组和燃机死区控制在内;水电机组死区控制在内;转速不等率,火电机组和燃机为,水电机组不大于。
最大负荷限幅为机组额定功率的。
响应行为包括:当电网频率变化超过机组一次调频死区时,机组应在15s内根据机组响应目标完成响应;在电网频率变化超过机组一次调频死区的45s内,机组实际功率与机组响应目标偏差的平均值应在机组额定有功功率的以内。
从准则中可以看出水电机组的死区为±0.05Hz比火电机组±0.033Hz大,这是因为水电机组负荷控制的主要手段是利用接力器控制水轮机的导叶开度,而接力器是由液压控制装置组成,通过机械连接来控制导叶开度,这种转动机械设备不宜在小范围内频繁动作,否则将导致回差增大,控制设备在某一区域控制不连续,造成油缸严重磨损,减少机组寿命。
按照电网统计数字显示:网频偏差超过±0.033Hz的次数远大于超过±0.05Hz的次数,这样电网在一次调频方面基本没有损失却在很大程度上保护了水电机组的主要设备。
4 水电机组一次调频及AGC调节特性由于电力系统负荷的不断变化,导致了电网频率的波动,根据电网频率偏离50Hz的方向和数值来不断地调节水轮发电机组的输出功率,维持机组的转速(频率)在规定的范围内,这就是水轮机调节的基本任务。
一次调频就是由发电机组调速系统的自身频率/功率特性对电网的控制,它主要是由发电机组调速系统的静态特性和动态调节规律来实现的。
《电网运行准则》规定,并网发电机组均应参与一次调频,200MW(新建100MW)及以上火电和燃气机组,40MW及以上非灯泡贯流式水电机组和抽水蓄能机组应具备自动发电控制(AGC)功能,参与电网闭环自动发电控制。
发电机组月AGC可用率应不低于90%。
图3所示为水电机组一次调频与AGC联合调节特性曲线,机组原始工况为静特性曲线上的A点,此时机组的目标功率为;机组实际功率;机组频率;调速系统调差系数为。
当系统发生功率缺额,假设分配到调节机组的功率缺额为。
水电机组一次调频作用为:当电网功率发生缺额,引起电网频率降低,如果AGC不改变机组功率定值,发电机组调速系统将按静特性曲线进行调节,频率将降至,系统中各机组根据频率偏差进行一次调频,与电网负荷静态频率自调节作用一起,使调频机组增发了功率,电网频率回到静态曲线1上的B点,此时电网频率为。
虽然该机组与电网上其它机组一起进行了一次调频,但电网频率为,不可能恢复到扰动前的。
这是由于电网一次调频是针对偏离了系统额定频率的频率偏差进行机组的功率调节控制。
由于机组调速系统都有调差系数,这决定了它是一个有差调节。
因而,由各机组调速系统共同完成的一次调频不可能完全弥补电网的功率差值,从而也不可能使电网频率恢复到额定的50Hz附近的一个允许范围内。
图3 水电机组一次调频,AGC调节特性曲线AGC(二次调频)的作用为:当电网机组进行一次调频后,仍未能弥补电网的功率差值,此时,AGC将机组的目标功率由Pc1修正为Pc2,此时,机组调速系统静特性由特性曲线1(Pc1)变为特性曲线2(Pc2)。
最后的调节结果为特性曲线2(Pc2)上C点:机组目标功率Pc2、机组实际功率P3、机组频率f1;电网的功率缺额得以补偿,系统频率也恢复到扰动前的数值f1。
上述调节过程说明:电网在负荷扰动后,电网频率产生偏差,各机组的调速系统根据频率偏差Δf和功率调差系数ep进行一次调频,在《电网运行准则》规定的15s内弥补了系统部分功率差值;在一次调频的基础上,电网AGC再经过重新修正相关机组的目标功率值进行二次调频。
因此,调速系统通过两个信号输入端:频率输入端(一次调频)和机组目标功率输入端(二次调频)对电网的频率进行的调节,最终达到电网功率平衡和频率恢复到额定频率。
5 水电机组一次调频与AGC的配合一次调频与AGC(二次调频)都能改变发电机组的出力,从而调节电网频率,维护电网稳定。
但二者的响应方式和响应时间不同。
一次调频根据调速系统自身的静态特性进行调节,使机组出力随着电网频率的变化而变化,使机组出力与电网负荷相适应,从而稳定电网频率。
AGC则是在电网频率波动后,由调度系统发出的指令,使电网发电功率与电网负荷相适应,维持电网稳定。
可见,一次调频响应速度快,AGC反应时间较长,并且一次调频为有差调节,AGC属于无差调节。
如何协调一次调频和AGC以及优化他们的调节性能是一个非常值得研究的问题。
5.1 机组一次调频与AGC控制权限的协调《电网运行准则》中规定并网的发电机组均应参与一次调频,目前所有的并网机组都投入了一次调频功能。
一次调频投入后,当调速系统检测到机组频率和电网额定频率的偏差越过了频率死区,一次调频就会启动,调速系统将依据当前的频率自行对功率进行调节。
在一次调频动作过程中,监控系统捕捉到当前机组功率和功率给定产生了偏差,这个偏差很有可能会越过监控系统设定的功率死区,如果此时监控系统的功率闭环参与调节有功,就会引起机组功率的双路调节,很容易引起机组的功率振荡。
这时就需要协调调速系统和监控系统的控制,在实际应用中主要采用两种方式。
一种方式是,当调速器一次调频动作后,将输出一次调频动作信号给计算机监控系统,监控系统收到该信号后就退出功率闭环控制,切换到功率跟踪方式。
当调速器一次调频动作完成后,输出一次调频动作完成信号给计算机监控系统,此时,监控系统可以根据该信号重新投入功率控制闭环。
另一种方式是,当调速器在启动一次调频功率控制后,自己屏蔽来自监控系统的功率控制信号,待一次调频动作完成后,撤销屏蔽功能。
这两个方式都可以有效解决一次调频过程中功率调节控制权紊乱的问题。
5.2防止一次调频误动水电机组并网运行后,必须投入一次调频。
一次调频的动作源是调速系统所测到的频率信号,因此机组频率信号的测量必须准确,而且精度要求较高。
但是,水电厂电磁环境复杂,特别是地下厂房,电磁环境更加恶劣。
由于调速器控制柜周围有一些大功率设备,导致调速系统测频模块受到的电磁干扰比较严重,会出现高频谐波。
虽然干扰产生的时间可能非常短,如果一次调频没有采用误动作判断的处理,很容易引起频率超过死区,一次调频动作,导致瞬间机组功率的大幅度波动。