水電站自動發(fā)電控制系統(tǒng)應用及設計分析

譚志剛

【摘要】本文結(jié)合了水電站自動發(fā)電控制系統(tǒng)的目標和原理，從而明確當前我國水電站比較常用的水電站自動發(fā)電控制技術，并且提出水電站自動發(fā)電控制技術未來的發(fā)展建議，促進我國水電站自動發(fā)電控制系統(tǒng)的發(fā)展。

【關鍵詞】水電站；自動發(fā)電控制系統(tǒng)；應用

針對當前我國水電站自動發(fā)電控制系統(tǒng)的運行情況，還是處于探索階段，再加上自動發(fā)電控制技術緊密關系到電站的實際情況，因此需要統(tǒng)一相關的技術要求和規(guī)范，不斷加強技術的引進，更加深入的研發(fā)自主技術。

1、自動發(fā)電控制的設計目標和設計原理

1.1自動發(fā)電控制目標

實施自動發(fā)電控制，就是對于機組的出力給予嚴格的控制，保證系統(tǒng)頻率和區(qū)域間的凈交換律保持在計劃值當中，以此為基礎，保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。通過自動發(fā)電控制，系統(tǒng)頻率需要始終保持在誤差范圍當中。我國電力行業(yè)具有明確的標注規(guī)定：系統(tǒng)頻率要保持在50Hz左右，如果電力系統(tǒng)的裝機容量在3000MW以上，，那么系統(tǒng)高頻率偏差就要保持在±0.1Hz之間。如果在3000MW以下，那么電力系統(tǒng)頻率偏差就要保持在±0.2左右。因為頻率偏移可能會導致電鐘出現(xiàn)誤差，但是需要注意的是累積值不能要保持在±5s之間，如果超過了5s，那么就要進行手動矯正。

1.2自動發(fā)電控制的原理

自動發(fā)電控制系統(tǒng)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，一層就是負荷分配回路，獲取實時測量的數(shù)據(jù)，利用AGC程序建立系統(tǒng)調(diào)節(jié)功率，以機組的實測功率和系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功率為基礎，以經(jīng)濟分配原則為基礎，分配到各個不同的機組，計算各個電廠的實際控制命令，隨后再送到機組調(diào)功裝置。另一層就是有關各個機組的控制回路，對于機組出力進行調(diào)節(jié)，并且對于AGC的控制命令給予跟蹤，從而可以實現(xiàn)AGC的實際控制目的。

2、水電站自動發(fā)電控制系統(tǒng)的應用技術

2.1水輪機組合效率曲線

如果水電站裝置了相同的機組，那么可以利用水輪機組合效率曲線交點方式，明確最佳運行的機組數(shù)。以制造廠的水輪機模型特性曲線為基礎，明確各種水頭的不同運行機組的效率曲線。實測水輪機效率曲線比較好，但是只能在具備相同機組的水電站當中進行利用，如果水電站的機組屬于不同的型號，那么各個機組的動力特性具有比較大差異，就無法利用這種方法。

2.2功率反饋法

在實際運行過程中，將各個臺機組的處理或者起停進行進行調(diào)整，保證每個機組都在水輪機效率曲線的最高點附近運行。以當前水頭為基礎，計算出最高效率，明確各個臺機組在發(fā)功率的過程與之對應的效率。以水輪機運行特性曲線為基礎，進行實際換算，并不是一種實測效率。對于各臺機組效率和最高效率的差距進行計算，如果超過了1%，那么將機組的出力進行調(diào)整。如果通過調(diào)整也無法得到滿足，那么就要結(jié)合實際發(fā)功率的對應的功率，從而明確機組的停運增開和停運。這種方法的算法比較簡單，但是如果電廠的的機組型號不同，那么因為功率反饋法無法明確最佳的運行機組組合。不斷調(diào)整機組效率才可以明確最佳運行機組數(shù)和組合，需要花費比較長的時間，無法在計劃性的計算當中進行利用，因此這種方法具有一定的限制。

2.3動態(tài)規(guī)劃法

通過多階段決策，可以劃分過程成為若干個階段，每個階段都要做出決策，確定了每個階段的決策之后，對于下個階段的決策也會有所影響，從而直接影響到整個過程的活動路線。每個階段的決策通常不是只有一個，因此可以生成很多策略進行選擇。每個策略的活動效果都是不同的，可以利用數(shù)量衡量這個效果。利用不同的策略獲得的效果也是不同的，這就需要在這些策略當中選擇最優(yōu)策略。爭取在預定的標準下獲得最佳的效果。在水電站的自動發(fā)電控制當中利用動態(tài)規(guī)劃法，不同的機組數(shù)可以看作是不同的階段，以簡單的階段為基礎，從而若將每個階段的最佳運行狀態(tài)逐個計算出來，前一段的實際運算結(jié)果就是下一個階段的計算條件，這樣可以將各臺機組的應發(fā)功率計算出來。利用動態(tài)規(guī)劃法，可以在電廠的不同機組當中進行利用，可以同時確定機組的運行情況，也可以明確各個而運行機組的實際功率。但是動態(tài)規(guī)劃法的動作量比較大，如果電廠安裝機組比較多，那么就不適用動態(tài)規(guī)劃法，通過這種方法可以明確運行機組的臺號，但是無法全面的考慮到安全因素，在實際運行的過程中需要結(jié)合其他方法聯(lián)合應用，需要得到有效的改進。

結(jié)束語：

本文主要對于水電站自動發(fā)電控制系統(tǒng)應用及設計進行全面的論述，從而進一步研發(fā)了相關的技術，有利于我國水電站自動發(fā)電控制系統(tǒng)更好的發(fā)展，發(fā)揮出自身的優(yōu)勢。

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