摘要：随着电力系统自动化水平的发展和社会对于供电质量要求的提高，电网管理部门对各个发电机组的AGC品质提出更高的要求。华北电网有限公司于2009年初公布了《华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》和《华北区域发电厂并网运行管理实施细则》，从影响电网运行质量的一次调频、自动发电控制（AGC）、调峰、无功调节、自动电压控制（AVC）、旋转备用、黑启动等多个方面进行了发电计划和服务质量的考核和补偿。2009年5月1日正式运行以来，对并网电厂协调控制系统的调节品质提出了更为严格的要求和新的课题。
关键词：机组动态调节、机组负荷问题、应对措施
前沿
AGC是自动发电控制的简称，就是机组根据中调的指令自动调整输出功率，以满足中调技术要求。机组在大范围、快速变化负荷过程中，其参数的变化应同时满足机组安全和经济运行。也就是在中调下达负荷调节要求后，在保证机组安全运行的同时，必须迅速、准确的将各参数调整到位。“两个细则”对AGC负荷响应的要求和考核非常严格，主要通过调节速率、调节精度、响应时间等标准进行奖励和考核，完成标准越高、补偿越大，完成标准越低则考核越多。AGC主站控制软件在对AGC机组在进行远方控制时，可以采取多种控制模式：一是自动调节模式。自动调节模式又包括无基点子模式、带基点正常调节子模式、带基点帮助调节子模式、带基点紧急调节子模式、严格跟踪基点子模式。二是人工设点模式。并网电厂执行不同的AGC控制方式主要依据电网对供电质量的需求和机组调节品质来确定，不同的控制方式对机组运行工况的影响差别较大，而电网管理部门则根据并网电厂对电网贡献的大小来核算考核和补偿的费用。
一、机组动态调节方式的必要性
1.1两个细则考核和补偿均采用定额方式，考核所得全部用于对电厂的补偿和返还，补偿费用额度不足的部分按电厂上网电量比例分摊收取。电力调度机构负责执行考核，电力监管机构负责协调监督考核工作。
1.2由于并网两个细则管理采用了零和规则的竞争方式，华北区域并网电厂为了经济利益的最大化，不断提高机组性能，导致细则分摊的大盘越来越大。如果机组采用人工设点模式或严格跟踪基点子模式，即使并网细则其他考核均能满足电网要求，但由于分摊费用较高，也无法实现盈利。为提高辅助服务补偿费用，在并网细则管理中具备盈利能力，在不断提高机组调节品质的基础下，只有投入负荷动态调节运行方式，即BLR控制方式，大幅增加机组调节容量，才能在抵消分摊费用的基础上实现盈利。
二、机组负荷动态调节存在的问题
机组负荷执行动态调节，由于AGC负荷指令频繁下达，调节幅度变化较大，给锅炉燃烧调整、主参数的稳定等带来一系列的不利影响。
2.1负荷调节范围增大对机组稳定运行的影响。负荷调节范围从机组运行安全来讲应该为机组最低不投油枪的负荷到满负荷，并网细则则要求机组达到40%MCR至100%MCR。从协调控制来讲应该是协调控制系统（CCS）投入自动的负荷范围，目前AGC 实际投运的负荷范围一般为50%MCR至100%MCR。机组带50%负荷时给锅炉稳定燃烧和给水自动调节的安全性带来不利影响。
2.2负荷调节速率变快对燃烧调整的影响。燃煤机组允许的负荷变化率一般为2%MCR/min，目前机组投入动态调节后负荷变化速率为每分钟3%MCR。对于中间储仓式制粉系统，锅炉的给煤量由给粉机控制，由于没有煤量的计量，给煤量会受到煤粉干湿和粉仓粉位高低等因素的影响，如果给粉机的特性不好或存在缺陷，进入炉膛的煤量会有较大的自发性扰动，机组负荷的波动比较大。
2.3对主蒸汽压力的影响。燃煤机组的负荷变化性能主要取决于负荷对汽机调门和锅炉燃烧率的响应特性，同时必须考虑主蒸汽压力变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主蒸汽压力是反映机组运行安全性和稳定性的主要参数，如果压力大幅度频繁的变化，主蒸汽温度、汽包水位等机组主要参数也会同步变化，使煤、风、水等调节系统大幅度波动，引起机组运行不稳定，甚至影响机组的安全运行。
2.4对机组节能降耗的影响。机组负荷调节过程是一个相当长的过程，当接到一个变负荷要求后，一般要经过一段时间调节系统才能达到稳定。但由于电网负荷变化比较频繁，实际AGC 负荷指令的变化频率经常会超过机组CCS调节频率，调节系统始终处于频繁的调节状态，机组不能稳定运行，主蒸汽压力、温度、再热温度、氧量等大幅度频繁变化，使机组不能维持最佳工况运行，影响机组运行的经济性。
2.5负荷变化频繁对设备寿命的影响。由于电网负荷变化频繁，机组负荷动态调节始终处于变化状态，机组的煤、风、水随之频繁变化，蒸汽压力和温度也大幅度频繁波动，对机组的寿命有较大负面影响。特别是汽包内工质处于饱和状态，汽包的温度随汽包压力同步变化。负荷变化经常导致汽包壁温变化速度超过2℃/min。另外辅机、阀门、挡板等设备频繁动作，降低了这些设备的使用寿命。
三、应对措施
3.1根据负荷预计要求做好配煤工作，保证机组在高负荷时锅炉燃烧所需煤质，严禁将冻煤直接上入煤仓。输煤皮带必须保证有一路正常备用，失去备用时应及时抢修。
3.2经常检查汽机高调门的运行状况，高调门应动作灵活无卡涩，如有异常应及时采取措施进行处理。
3.3监盘人员要精力集中，必要时安排两人监盘，加强对中调负荷指令及热网首站温度的监视，做好随时升降负荷的准备，保证热网首站供热温度稳定，满足供热公司调度的要求。
3.4升降负荷时及时调整总风量，保证炉膛出口氧量在正常范围内，防止低负荷时，因风量大导致锅炉燃烧不稳灭火；当机组升负荷时，提前增大送风量，防止出现缺氧燃烧。
3.5在对燃烧调整的同时要加强对主汽温度及再热汽温的调整，在升负荷时如二级减温水流量较大，及时打开一级减温水调整门，保证二级减温水调整门有一定的调节余量，防止燃料量突然增加后，主汽温度超限运行。
3.6根据煤质情况，及时调整燃烧，合理配风，严格控制锅炉管壁温度，防止超温爆管，禁止锅炉超温、超压运行。
3.7及时调整轴封压力，维持轴封压力稳定，防止因负荷变化造成轴封压力过高或过低引起轴封漏汽或真空下降。
3.8加强对汽包水位的监视，防止汽泵调节系统卡涩或水位自动调节失灵引起水位事故；加强对除氧器、凝汽器、加热器水位的监视，防止因负荷变化快引起的水位异常。
3.9加强对凝结水、给水压力的监视，避免因负荷大幅变化时压力低联启备用泵。
3.10升降负荷时掌握好提前量，可通过投切给粉机维持主汽压力稳定，防止主汽压力大幅度波动或长时间超出正常范围。
四、结语
华北区域并网细则考核是电网调度管理部门为提高供电质量要求采用的零和规则的竞争方式，机组执行哪种控制方式要平衡好抢发电量、设备安全、节能管理和燃料掺烧的关系。在提高调节品质的同时，将机组负荷投入动态调节，获得补偿费用虽然可以大幅增加，但对机组安全运行、节能管理和配煤掺烧等带来的影响较大，要通过提高运行调整水平，掌握负荷变化存在的规律，加强设备治理和掺配煤管理，在机组安全运行的基础上，来实现效益最大化。
参考文献：
［1］《现代电网自动控制系统及其应用》中国电力出版社周全仁
［2］《华北区域发电厂并网运行管理实施细则（试行）》、《华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则（试行）》、《华北区域发电厂辅助服务及并网运行管理实施细则的有关修改条款》华北电网有限公司电力电度通信中心
论文作者:刘贵生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
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