摘要：本研究中我们针对火力发电厂的自动发电控制系统原理及其构成进行了分析。针对电网负荷时段上的特殊变化能够提出AGC机组手段协调控制的具体模式及采用不同火电模式进一步重组进行排序，利用AGC机组，能够在负荷预测以及经营某种计划模式下跟踪省内负荷情况。
关键字：负荷控制；电压无功控制；协调
1 AGC协调控制材料分析
首先从短期负荷预测上来看。火电机组能够结合短期负荷预测性能，开展超前控制策略，并能够获得良好的工作效果。从短期符合预测上来看，能获得出预计所需的负荷增量，交换计划增量等扣除。机组预测处理和最终能够得到下一时间段内再分配的发电偏差量，结合陡降和爬坡的急缓程度，对短期负荷预测的大小进行实时调整，最终根据调整的结果，火电机组出力能够跟踪该地区，负荷变动形式充分调节火电机组的可调节容量。针对电厂计划控制来看，在处于电厂计划控制模式下，对于同一部分机组，不同机构可以结合其调节方向，用于考核比例分配的调节量。在本研究中将负荷增加作为研究对象，机组分配出力定义为机组损失。
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从整体上来看，我们发现该地区的电网统调负荷和联络线负荷变化具有下列特点，首先不同时间段内负荷变化趋势存在差异，系统波峰和波谷存在明显的幅度变化。结合系统联络线和负荷变化情况，可以将其分为5个时间段。分别为，第一时间段，00:00~6:00是负荷平衡状态，6:00~11:30为长时间爬坡状态，此时系统的负荷处于单向增加状态。11:30~12:40为第三时段，属于系统负荷降低状态，12:40到20:25为第四时间段。测试系统，负荷比较平稳，第五时间段为20:25~24:00，此时负荷有一定程度的降低。
2 厂级负荷控制数学模型
2.1 厂级负荷分配优化目标函数
基于经济性、快速性与环保指标的多目标多约束负荷优化分配数学模型，其目标函数如下：
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目标函数式中：
li……第i台机组进行经济优化所分配的负荷（单位：兆瓦）；
Pi……第i台机组最优分配负荷（单位：兆瓦）；
Tideal……最短负荷变动时间（单位：秒）；
ti……第i台机组经优化分配后的负荷变动时间（单位：秒）；
RePi……经济性负荷优化改进目标函数；
RtPi……快速性负荷优化改进目标函数；
miPi……第i台机组的快速性与经济性目标值的加权和；
MPi……全厂所有机组的快速性与经济性目标值的加权和；
we………经济性指标权值；
wt………快速性指标权值；
实际应用中，可根据电厂实际运行需要，通过调整we和wt的取值，来实现经济、快速、综合等运行模式，以满足不同工况下电厂对负荷调度经济性和快速性不同的需求。
2.2 煤耗特性曲线在线更新
目前，能够比较直观评价全厂经济性的指标仍是全厂的发电煤耗或供电煤耗，降低煤耗是发电企业最直接和最能接受的驱动力，因而全厂机组经济负荷优化分配的目标函数选择全厂发电煤耗率或供电煤耗率。然而，发电机组的能耗特性具有明显的时变性，发电机组的性能特性会发生变化，例如检修前后机组的能耗性能指标存在较大的差别，因而通过在线获取历史运行数据，实时更新煤耗特性曲线及相应的数学模型，进而进一步的提供全厂经济运行水平。
2.3 安全约束及边界条件
构建全厂最优经济快速负荷优化分配数学模型时，需考虑全厂功率平衡、机组负荷约束、全厂变负荷速率、单机变负荷速率、备用容量等安全约束条件，如下：
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式中，P是电厂的总目标负荷，Pmax是电厂最大发电量，Rt是t时段需要的备用容量，Pi是每台机组负荷，Pimin是第i台机组最低负荷，Pimax是第i台机组最高负荷Pi,j-1是第i台机组前一时刻的输出功率。diV是第i台机组最大出力下降速度；Vui是第i台机组最大出力上升速度，MW/min。
3 火电燃气机组的协调控制实验分析
火电机组协调控制系统主要设计输入输出复杂系统，在调试中存在多种问题，对系统增加变参数设置以及非线性函数设置，可以适当提升机组对于煤种变化、负荷变化的干扰适应性。首先从改变燃料量负荷情况上来看，对该电厂临界机组在升负荷条件下，发现锅炉蓄热性能降低，针对这种问题，可以在系统增加变负荷指令前馈，虚假煤位使燃烧调节相对滞后，在整个系统中可以适当增加每煤量前馈，记录处于不同负荷条件下的燃料量，进一步得到锅炉静态前馈相关参数，在机组负荷变动条件下，结果发现其函数很难满足机组变负荷条件下对于系统的运行要求，因此需要结合负荷偏差特点，能够对燃料量前馈增加动态可变，前馈回路装置。增加机组对于煤质变化产生的适应力，当前由于锅炉煤质无法调整，质量保证，机组协调控制系统稳定性和AGC投入质量将会从一定程度上受到煤质影响，在机组负荷变化较大的情况下，系统能够为技术提供快速响应，利用较强的前馈作用，在该作用条件下，机组负荷会出现较大超调，当燃料量出现较大变化时，系统对前馈环节做出修正，能够显出减小超调程度，提高系统运行的稳定性，以及对于负荷变化的响应效率，结合高调门流量和重叠度数据要求进一步优化。DEH系统高调门单阀和顺序阀流量曲线，而今该曲线趋于线性，经优化之后该机组能够快速准确的响应指令确保并提升AGC的投入质量。经过优化之后，我们对该电厂机组进行AGC系统性能检测，结果发现该系统具有良好的负荷响应性，当机组处于升负荷或者下降负荷条件下，其运行速率均高于12MW每分钟，基本能够满足调度中心对于AGC跟踪指令相关要求，机组在投运AGC后，其系统的运行状态比较稳定，各模拟量控制子系统的调节性能相对较好，在处于双负荷状态下，机组各项参数运行结果。我们发现在处于火电机组交互条件下，机组的实际负荷与AGC指令偏差最高为4MW，主蒸汽压力最高0.6MPa，给水量也能够结合负荷变化情况发生相应的调整，其他参数基本处于稳定状态，可以发现该机组运行基本能够满足电网AGC以及系统稳定安全运行的要求。
4 结语
本文提出的基于同步协调控制的全功率控制方法，即实现了全厂有功功率控制的经济性和快速性，又实现了电压无功的平稳控制，解决了在有功功率控制过程中造成机组无功功率波动的问题，有效的提高了火电厂全功率控制过程中系统电压的稳定性，提升了并网点电压安全运行水平和全厂经济运行水平。
参考文献：
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