摘要：介绍渭河发电有限公司二期2×300MW机组自动发电控制(AGC)功能的设计、调试以及投运情况。对投运中出现的问题提出相应的改进措施：(1)在DCS和远程终端控制系统(RTU)之间加装24V DC信号隔离器；(2)由RTU提供的24V电源改为由TPS DCS提供；(3)在数字式电液控制系统(DEH)中增加在
渭河发电有限公司二期2×300MW机组建于上世纪90年代初期，2004年将原DCS改为美国Honeywell公司制造的TPS DCS，并对软件逻辑进行重新设计和完善；汽轮机调速系统由原来的纯液压控制系统改造为上海新华控制（集团）有限公司制造的DEH-V型DEH。改造后实现了机、炉一体化控制，信息共享，系统结构得到简化，减少了热控系统维护量，可靠性和安全性提高，自动投入率达到95％以上，保护投入率达100 % ，机组协调控制（UCC）和AGC 功能顺利投入。
1 AGC 功能
大容量单元机组运行时，一般将锅炉和汽轮机作为整体进行控制，但锅炉和汽轮机的动态特性存在很大差异（汽轮机的负荷响应快，锅炉负荷响应慢），因此在控制负荷时，必须投入AGC 功能，以协调汽轮机和锅炉两侧的控制，兼顾外部负荷响应性能和内部机组参数稳定。
1.1 AGC投入条件
(1)汽轮机和锅炉为协调控制方式；(2)中调指令、发电机功率等测点正常；(3)负荷跟踪状态良好。其中，中调指令是通过微波通讯方式传送到RTU，然后再由RTU 送到DCS。
1.2 AGC逻辑设计
机组以UCC方式运行时，负荷信号由人工设置；机组投入AGC功能后，接收电网自动调度信号，此时负荷指令信号受到负荷（最大／最小值）及其变化率的限制。当DCS投入一次调频功能时，要叠加上频差部分的负荷指令，形成负荷给定信号，分别送往锅炉和汽轮机主控制器。
2 AGC功能调试
2.1 中调指令传输不畅
进行传动试验时，发现从RTU到DCS之间的中调负荷指令信号(4-20mA)通讯不畅，原因为：(1)RTU与集控室电子间距离约1km，信号衰减严重；(2)RTU输出端与TPS DCS输入端阻抗不匹配。
对此，实施以下改进：(l)在DCS和RTU之间加装24V DC信号隔离器；(2)由于TPS DCS对直流电源的共地要求较高，因此将由RTU提供的24V电源改为由TPS DCS提供。改进后中调负荷指令信号传输正常。
2.2 UCC切换扰动
初次试运行投入UCC时，DEH退出功率控制回路，由DCS对DEH进行远方控制后会有15~20MW的负荷“动”经检查与DEH遥控跟踪切换控制逻辑有关。
如图1所示，UCC未投入时，汽轮机功率操作器为手动控制，此时负荷指令跟踪负荷给定值，由于DEH速率限制器的迟延作用，使得跟踪值总是滞后于负荷给定值。因此，一旦投入遥控，就会产生负荷扰动。对此，在DEH中增加在投入DEH 遥控前暂时屏蔽速率限制功能，在DEH投入遥控后速率限制功能才有效。经过改进后，切换扰动现象消除。
2.3 不同负荷段采用变参数控制
渭河发电有限公司二期2×300MW机组的负荷变化范围在180-300MW之间，主蒸汽压力给定值范围在13.5~16.2MPa之间，给粉机投运数量在10~16台之间变化。这是由于煤质变化大，低负荷段运行不稳定，因此在主蒸汽压力、除氧器水位等基础自动控制中多处采用变参数控制，以加强子系统对变负荷的适应性。
2.4 抗积分饱和技术
抗积分饱和技术主要用于主蒸汽温度和压力自动控制中，以克服串级控制系统过度积分，减少系统超调。主蒸汽温度调节系统延迟较大，易形成调节器过度积分，可利用减温控制阀开、关上下限抑制主蒸汽温度调节过度积分，避免调节恶化。改进后，主蒸汽温度调节基本满足AGC变负荷工况要求。
以TPS DCS调节器的特性为基础，对主、副调节器输出适当限幅，解决了积分饱和问题。
2.5 前馈控制技术
针对锅炉惯性大、汽轮机惯性小的特点，为提高负荷响应，实现平衡控制，设计中采用了前馈控制技术。这样，超调锅炉输入可补偿负荷变化过程中锅炉蓄热的改变，尽量减少反馈回路校正作用，提高了控制的快速性和稳定性。
3 系统投运
2005年8月对2台机组的AGC进行了动态试验，在AGC方式下，中调系统将负荷从 230MW降至200MW，待机组功率及各主要参数稳定运行10min后，机组负荷又从200MW 回升至230MW，负荷指令变化速率为15MW/min，变化幅度为30MW。扰动试验结果表明，负荷响应时间较快，滞后量较小，主蒸汽压力、主蒸汽温度、汽包水位等参数均未超标，符合指标要求（表1）。
4 结语
经过DCS改造以及AGC功能的投运，使机组的自动化水平得到提高，但 AGC 功能的投人还存在以下问题：(l)由于主蒸汽温度自动调节迟延大，以及送风自动控制受煤质变化的影响，配风曲线固定，致使AGC功能不能投入。(2)AGC对异常工况的适应性有待提高，例如辅机故障减负荷RB功能等有待进一步完善。(3)给粉机的投切仍然采用手动方式，在AGC方式下，负荷指令变化大时，若手动投切给粉机不及时，会形成负荷断点。
[参考文献]
[1]中国动力工程学会．火力发电设备技术手册（第三卷自动控制）[M]．北京：机械工业出版社，2001.
[2]华东六省一市电机工程（电力）学会．600MW火力发电机组培训教材（热工自动化）[M]，北京：中国电力出版社，1999.
本文摘自《热力发电》第5期
作者：罗建科
（转载）
