[发明专利]AGC系统中调节机组穿越振动区的方法

说明书

本发明涉及一种AGC系统中调节机组穿越振动区的方法，包括以下步骤：a.根据全站出力的给定值，根据一定策略，计算所有参与AGC调节的机组的最终的出力分配值；b.选取穿越振动区的机组与反向调节的机组；c.同时调节穿越振动区的机组与反向调节的机组，直到穿越振动区的机组与反向调节的机组都进入死区；d.重复步骤b与步骤c，最终所有机组都达到出力分配值，完成全站的调节。所述一定策略包括合理避免穿越振动区或者减少穿越振动区的次数或者优化穿越振动区的约束条件。

技术领域

本发明属于电力系统自动化控制领域，具体地说涉及一种AGC系统中调节机组穿越振动区的方法。

背景技术

当前电网AGC(自动发电控制)系统中，参与AGC调节的机组类型主要有火电机组和水电机组两大类。水电机组相对于火电机组具有调节范围大、调节速度快等特点，因此在水电容量充沛的电网中，水电机组是主站AGC系统有功功率调节的主力。但水电机组由于水轮机的特性，在水电机组容量范围内，会存在一段或几段振动区域。

水轮机的振动区：水轮机在一定出力区间运行时，会出现汽蚀现象，叶片绕流情况变坏，水轮机功率下降，效率降低，过流部件形成空蚀、剥蚀甚至穿孔。伴随着汽蚀的发生，还会产生噪音和压力脉动，尤其是尾水管中的脉动涡带，当其频率一旦与相关部件的自振频率相吻合，则必然引起共振，造成机组的振动、出力的摆动等，严重威胁着机组的安全运行，该出力区间称为机组振动区。

机组如果长时间在振动区内运行，会对水轮机甚至整个电厂造成严重的影响。在水电机组的运行过程中，需要有手段引导机组躲避或快速穿越振动区域，以实现水电机组的平稳运行。同时由于振动区域的存在，会对主站AGC水电控制造成一定的阻碍，使得主站AGC总调节容量受限，延误了调节时机，从而造成区域控制效果不佳、控制指标恶化。

1)中国发明专利申请CN104299054A公开了一种考虑水电机组振动区的发电计划优化方法，其引入水电机组振动区约束，形成考虑水电机组振动区约束的数学模型，并不涉及穿越振动区时如何对机组进行控制调节的问题。

2)中国发明专利CN101917015B公开了一种基于主站AGC系统的水电厂振动区跨越方法，其可使水电机组出力有效避开水轮机的振动区间，并在合适的时机选择机组跨越振动区。但并不涉及穿越振动区时如何对机组进行控制调节的问题。

3)中国发明专利CN102684189B公开了一种水电站调压井AGC控制方法，其在所有调节分配方法中删除机组穿越振动区次数超过2次或者至少有2个机组同时穿越振动区的调节分配方案。该方法不涉及穿越振动区时如何对机组进行控制调节的问题。

4)中国发明专利申请CN103036232A公开了一种AGC系统在水电厂不同水头下跨越振动区的方法，其使得机组合理避开振动区，根据不同水头穿越振动区分配负荷，充分改善机组运行状态。其类似于CN101917015B公开的一种基于主站AGC系统的水电厂振动区跨越方法，不涉及穿越振动区时如何对机组进行控制调节的问题。

以上公开的专利文件研究的重点都在于如何优化出力分配值，从而避免穿越振动区或者减少穿越振动区的次数，对于在不得已的情况下需要穿越振动区时，如何在机组穿越振动区的过程中进行调节，没有公开相关技术内容。

当启用水电站AGC功能时，由于全站出力的调整及机组振动区的限制，会出现1台机组需要穿越振动区，同时2台或以上的机组反向调节的情况，当所有机组的出力调节速度相同时，会导致反向调节的出力变化快于穿越振动区方向的出力，导致全站出力出现大的波动，在这种条件下，如何确保全站实际出力与全站出力给定值一致是电站的机组调节过程中所面临的问题。

图1示意了AGC系统的基本逻辑图，如图1所示，AGC系统的基本逻辑控制包括以下步骤，1.模式切换逻辑及闭锁；2.AGC全厂给定值；3.AGC给定值安全校核；4.AGC给定值躲避振动区及优化分配；5.分配值约束策略；6.机组执行分配值；其中，本发明针对图1中的步骤五“分配值约束策略”提出了解决方案。