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西藏电网下水电机组AGC试验分析

文档作者：孔维康文档来源：国网西藏电力有限公司电力科学研究院		点击数：	更新时间： 2024年03月05日
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收稿日期：2018 － 05 － 15
作者简介 ：孔维康 （1991 － ） ，男 ，助理工程师 ，主要从事 水力发电技术研究工作。
E mail ：m18008900160＠ 163.com
西藏电网下水电机组AGC 试验分析
孔维康
（国网西藏电力有限公司电力科学研究院，西藏拉萨850000）
摘 要： 详细介绍西藏地区水电机组的AGC 联调试验， 其AGC 系统特性指标、AGC 逻辑与一次调频功能的协调关系
满足“同向叠加，反向闭锁” ； 并通过对目前水电机组AGC 系统试验内容、逻辑关系来规范西藏电网水电机组AGC 系统联
调试验。图4 幅， 表1 个。
关键词： 西藏电网；AGC 逻辑； 一次调频； 同向叠加；反向闭锁
0 引 言
水能发电具有清洁无污染、廉价、循环再生等
优势。西藏地区作为三江之源， 水能资源丰富， 大
力开发水力发电资源具有重要的价值和深远意义。
西藏地区生态环境优美， 高寒缺氧， 长期以来冬季
电力供应不足， 而大力开发水能资源、光伏发电等
清洁能源对保护西藏生态环境和西藏地区经济的可
持续发展具有重要意义。
西藏电网主要能源为水能和光能， 至2017 年
底，水电总装机容量突破1 550 MW ，西藏电网冬季
最高负荷冲破1 000 MW 。随着西藏经济的高速发
展， 西藏地区用电负荷越来越多， 以及川藏联网工
程建成， 藏电外送， 西藏电力调度面临严峻的考
验。西藏电网电力调度的智能化， 尤其是水电厂调
度的智能化在西藏电网中举足轻重， 因此电网调度
控制水电厂有功出力就要求电厂配备自动发电控制
（AGC） 系统实现西藏电网调度智能化。
1 概 述
西藏电网具有容量小、系统频率扰动大等特
点， 并结合国家标准《电网运行规则》的规定， 制
定出了符合西藏电网稳定运行的《西藏电网电源并
网服务办法（试行）》规定， 以及藏电调控〔2016〕
542 号《国网西藏电力有限公司关于印发西藏电网
AGC 与一次调频协调会议纪要的通知》文件来规
范西藏电网的水电厂AGC 性能测试。西藏电网要
求机组AGC 系统能够正常调节有功， 水电厂机组
AGC 系统的调节特性及其逻辑正确。
为实现对水电厂机组的远方AGC 控制， 对水
电厂AGC 功能做出以下要求：
AGC 系统控制逻辑应有如下： 接按调度指令
后能投入厂控AGC 功能； 调度侧下发机组负荷设
定值到电厂侧AGC 系统， 能进行负荷调节。
成组机组分配原则： 第一种是有功采用平均分
配， 第二种是根据机组优先级别来分配机组有功
（减少负荷时， 优先减少优先级别低的机组； 增加
负荷时， 优先增加优先级别高的机组） 。
2 技术指标
有功功率设定误差范围， 全厂有功爬坡速率设
定值， 水电厂AGC 系统的频率限制环节设置区间。
当频率在限制区间内时， AGC 系统会按照区调
（西藏电网调度中心简称“区调”） 有功给定值正常
调节有功； 当频率在限制区间外时， 假设AGC 系
统的负荷调节方向与机组一次调频的调节方向同
向，则可以叠加调节机组有功； 如果不同向， 则
AGC 禁止调节机组有功， 此逻辑以下为“同向叠
加， 反向闭锁” 。AGC 系统测试应满足上述试验技
术指标（见表1） 。
· 20 ·
技术交流 SMALL HYDRO POWER 2018No.4 ， Total No.202
万方数据
表1 试验测点
序号测点名称符号单位额定值备注
1 AGC指令 AGC MW
2 机组负荷 Load MW
3 负荷设定变化率 ／ MW／min
4 实际负荷变化率 ／ MW／min
3 试验条件和安全措施
3.1 试验条件
AGC 系统的厂家调试已经结束， 且结果正常。
机组具备安全稳定运行调节负荷的能力， 发电厂监
控系统运行正常。调速控制系统的各种功能经过试
验测试合格并且已投入运行， 调节品质达到要求。
正常工况下，AGC 系统试验在60％ ～ 100％ 额定负
荷下进行。
3.2 安全措施
（1） 参加试验的机组及测试时间必须征得调度
和电厂有关部门的许可， 并办理有关手续。
（2） 测试期间， 电厂侧现场参加试验的电厂技
术人员和运行值班人员对测试的安全负责。参加试
验的电厂技术人员和运行人员可以根据现场情况随
时终止试验的进行。
（3） 测试期间， 调度与电厂之间应保证通讯正
常， 具备频繁电话联系手段。
4 试 验
4.1 静态开环特性测试
将AGC 系统设置为开环方式， 调度电厂侧
AGC 系统（监控系统） 收到调度下发的负荷指令
后，不会对机组实际有功进行调节。在AGC 系统
的各种运行方式下， 由调度部门向水电厂发送有功
调节指令， 查看电厂侧AGC 系统收到的指令值与
下发至机组的目标值是否一致。
4.2 动态闭环试验
将AGC 系统设置为闭环方式， 电厂侧AGC 系
统（监控系统） 收到负荷指令后， 发给机组。远方
下达设点控制命令后， 电厂侧控制系统应能立即对
相应机组执行命令， 并不断向调度系统上送机组实
时有功出力。在命令执行前， 应进行安全性分析判
断， 并采取相应措施； 如不符合条件应自动停止执
行， 并将该机组退出远方可控机组范围。
测试目标值与实际有功值得出有功误差值， 测
试向上／向下控制响应速率（爬坡率测试） 是否满
足有功爬坡率设定。
4.3 AGC 与一次调频的配合试验
试验步骤参照《水轮机调节系统并网运行技术
导则》里6.6.1 一次调频与AGC 协调性试验。
试验详细内容如下：
假设一次调频死区设定为0.2 Hz ，AGC 系统的
频率限制环节设置值为［49.82 ，50.18］ Hz 。
（1） AGC 投入（网控、闭环） ， 调速系统一次
调频功能投入， 机组模拟频率和高压母线频率阶跃
50 ～ 50.3 Hz ， 稳定后由AGC 系统减少有功给定
5 MW ，同向叠加正常， 稳定后频率返回50 Hz 。机组
一次调频与AGC 共同进行调节， 试验如下所示
（见图1） 。
图1 AGC投入，一次调频50 ～ 50.3 Hz ，
AGC 减5 MW ，频率返回50 Hz
（2） AGC 投入（网控、闭环） ， 调速系统一次
调频功能投入， 机组模拟频率和高压母线频率阶跃
50 ～ 49.7 Hz ， 稳定后由AGC 系统增加有功给定5
MW ， 同向叠加正常， 稳定后频率返回50 Hz 。机组
一次调频与AGC 共同进行调节， 试验如下所示
（见图2） 。
（3） AGC 投入（网控、闭环） ， 调速系统一次
调频功能投入， 机组模拟频率和高压母线频率阶跃
50 ～ 50.3 Hz ， 稳定后由AGC 系统增加有功给定
5 MW ，反向闭锁正常， 频率返回50 Hz 。机组一次调
频与AGC 共同进行调节， 试验如下所示（见图3） 。
· 21 ·
小水电 2018 年第4 期（总第202 期） 技术交流
万方数据
图2 AGC投入，一次调频50 ～ 49.7 Hz ，
AGC加5 MW ， 频率返回50 Hz
图3 AGC投入，一次调频50 ～ 50.3 Hz ，
AGC加5 MW ， 频率返回50 Hz
图4 AGC投入，一次调频50 ～ 49.7 Hz ，
AGC减10 MW ， 频率返回50 Hz
（4） AGC 投入（网控、闭环） ， 调速系统一次调
频功能投入，机组模拟频率和高压母线频率阶跃50 ～
49.7 Hz ，稳定后由AGC 系统减少有功给定10 MW ，
反向闭锁正常， 频率返回50 Hz 。机组一次调频与
AGC 共同进行调节， 试验如图所示（见图4） 。
4.4 试验过程总结
（1） 初始状态：AGC 投入闭环控制（厂控／省
调） ， 频率稳定在50 Hz ，AGC 系统将全厂有功指令
设置为Pc ， 全厂实发功率为Pc 。
（2） 进行频率阶跃使其超过一次调频死区， 一
次调频动作， 动作量为△ PPFC ， 全厂实发有功从
Pc 变为P1 ＝ Pc ＋ △ PPFC 。此过程中，AGC 系统会
按照“同向叠加， 反向闭锁” 原则， 禁止反方向调
节， 在AGC 系统给定值仍为Pc 的情况下， 不会将
有功调回Pc 。
（3） AGC 系统将全厂有功给定值调整为P2 ，
分如下4 种情况：
若P2 ＞ P1 ， 且频率＜ 50.18 Hz ， 则AGC 会将
全厂有功从P1 调整P2 。
若P2 ＞ P1 ， 且频率＞ 50.18 Hz ， 则AGC 会禁
止增有功调节。
若P2 ＜ P1 ， 且频率＞ 49.82 Hz ， 则AGC 会将
全厂有功从P1 调整P2 。
若P2 ＜ P1 ， 且频率＜ 49.82 Hz ， 则AGC 会禁
止减有功调节。
（4） 将频率返回50 Hz ， 一次调频动作增量
△ PPFC 消失， 同时AGC 系统进入［49.82 ， 50.18］
Hz 可调范围， 会按当前设定值P2 进行调节， 一次
调频和AGC 最后是同时进行调节的， 最终全厂实
发有功为P2 。
5 试验结论要求
水电厂AGC 系统测试期间各个信号动作正确，
负荷调节能力强， 响应速度快。
静态开环测试AGC 系统有功上升和下降试验
的AGC 总指令和目标负荷的变化误差满足有功误
差设定值。
动态闭环方式试验中AGC 系统调节有功功率
速率满足爬坡速率设定值。
当频率在限制值区间内时，AGC 按照省调有
功给定值正常调节有功； 当频率在限制值区间外
时，AGC 按照“同向叠加， 反向闭锁” 原则调节
有功。
（下转第42 页）
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技术交流 SMALL HYDRO POWER 2018No.4 ， Total No.202
万方数据
摄像头等各种仪器设备， 对水库、河流、湖泊、地
下水的水量和水质进行实时监控， 并通过互联网信
息化系统来获得数据信息， 使数据能够达到共
享［1］ 。管理人员可以远程读取， 及时了解用水和水
资源动态。一旦超出设定值可自动报警并通知管理
人员及时采取相应的措施。
（2） 水文水资源数据分析和预测规划
采集的数据可自动保存至工作平台中， 并可方
便进行汇总统计， 通过历史数据的分析对比， 有利
于对水文水资源进行预测和规划。
（3） 服务用水单位
利用互联网信息工作平台可以给用水单位提供
更好的服务， 用水单位可在线完成申请、审批、缴
费、查询等工作， 大大简化流程， 提高办事效率。
4 水土保持管理中的互联网技术应用
面对海量的生产建设项目， 涉及单位和人员众
多， 监督管理机构人员往往不够， 存在监管不到位
的问题； 故需充分利用互联网等现代化技术手段，
使复杂问题简单化， 专业问题直观化。
互联网信息工作平台可集成生产建设项目水土
流失影响程度、水土保持管理分类等级、水土保持
工作指南等成果， 以及项目所在地的行政区划和自
然概况等数据。应用者在使用中只需简单的操作便
可快捷地了解生产建设项目的水土保持要求和后续
各环节的管理重点［2］ 。
（1） 水行政主管部门
采用互联网信息工作平台， 水行政主管部门可
及时了解项目动态， 开展跟踪管理， 提高了行政
效率。
（2） 生产建设单位
从水土保持方案编制、审批、水土保持监测、
水土保持施工和监理， 到最终的验收， 可在线及时
得到全程指导和服务， 有利于顺利开展工作。
（3） 公众参与
社会公众能够通过互联网平台参与了解周边的
项目是否处于水土保持敏感区， 增强对水土保持工
作的认知度。社会公众可监督周边建设项目水土保
持工作是否按正常开展， 对违反规定的可及时向水
行政主管部门举报。
5 结 语
综上所述， 现代水利管理中， 互联网技术在防
汛、工程调度运行、水文水资源、水土保持等各个
方面均有着大量的应用空间， 并发挥着越来越重要
的作用， 推动了现代水利管理向现代化、精细化、
专业化、公众化的方向发展。
参考文献：
［1］ 张 凡 .水文水资源信息化建设管理探讨［J］ .科技资 讯，2017 ，15（6） ：16 ，18 .
［2］ 姜德文，赵 辉，郑梅云.基于大数据支持的建设项目
水土保持工作指南与应用［J］ .中国水土保持，2016
（10） ：36 39 .
■
责任编辑 吴 昊
（上接第22 页）
监控系统投入且AGC 不投入情况下， 监控系统
将单台机组有功指令设置为P1 ， 则该机组实发功率
稳定为P1 ，稳定之后给定值P1 不再起作用。监控
系统与一次调频配合关系满足《水轮机调节系统并
网运行技术导则》（DL／T 1245 — 2013） 的要求。
6 结 语
通过水电厂AGC 试验过程和方法的分析， 为
以后开展西藏电网AGC 系统联调试验作参考， 并
规范发电企业按照要求提交合格的试验波形， 更清
晰的认识了AGC 逻辑功能。
参考文献：
［1］ 李华威 .基于西藏电网下的多布水电厂 AGC 的设计与 应用［J］ .小水电.2017（2） ：51 56 .
［2］ GB／T 31464 — 2015 ，电网运行准则［S］ .
［3］ DL／T 1245 — 2013 ，水轮机调节系统并网运行技术导则
［S］ .
［4］ DL／T 1210 — 2013 ，火力发电厂自动发电控制性能测试
验收规程［S］ .
■
责任编辑 吴 昊
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