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DL/T 1802-2018

基本信息

标准号: DL/T 1802-2018

中文名称:水电厂自动发电控制及自动电压控制系统技术规范

标准类别:电力行业标准(DL)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 水电厂 自动 发电 控制 电压 控制系统 技术规范

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出版信息

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标准简介

DL/T 1802-2018.Specification of automatic generation control and automatic voltage control system for hydropower plants.
1范围
DL/T 1802规定了水电厂自动发电控制和自动电压控制的技术要求和试验内容。
DL/T 1802适用于电网要求投入的水电厂,其他水电厂参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
DL/T 578水电厂 计算机监控系统基本技术条件
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。.
3.1自动发电控制 automatic generation control; AGC
依据给定目标和约束条件,按照预定的控制策略和方式,实现水电厂机组有功功率自动分配、调节和控制。
3.2自动电压控制automatic voltage control; AVC
依据给定目标和约束条件,按照预定的控制策略和方式,实现水电厂机组无功功率自动分配、调节和控制。
联控joint control
机组加入AGC (或AVC),由AGC (或AVC)实现机组有功功率或无功功率调节和控制。
3.4厂控plant control
AGC、AVC软件接受并按照电厂设定的给定值进行分配、调节和控制。
3.5远控 remote control
AGC、AVC软件接受并按照上级调度下发的给定值进行分配、调节和控制。上级 调度包括电网调度和/或梯级集控中心。
3.6控制权control level
AGC、AVC指令来源,分为厂控、远控。

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标准内容

ICS27.140
备案号:63071-2018
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1802—2018
水电厂自动发电控制及自动电压控制系统技术规范
Specification of automatic generation control and automatic voltagecontrolsystemforhydropowerplants2018-04-03发布
国家能源局
2018-07-01实施
前言·
范围·
2规范性引用文件
3术语和定义
4—般要求
5自动发电控制
6自动电压控制
附录A(资料性附录)AGC优化数学模型附录B(资料性附录)
参考文献
AVC无功分配算法
DL/T1802—2018
2—2018
DL/T1802
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给定的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业水电站自动化标准化技术委员会(DL/TC17)归口。本标准主要起草单位:中国水利水电科学研究院。本标准参与起草单位:国网新源控股有限公司、南瑞集团有限公司、中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司、大唐龙滩水力发电厂、中国长江三峡集团公司、国网新源富春江水电厂、北京中水科水电科技开发有限公司。
本标准主要起草人:龚传利、王德宽、刘晓波、文正国、宋旭峰、彭礼平、衣传宝、徐麟、张维力、张润时、毛江、俸梅。
本标准为首次发布。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号,100761)。
1范围
DL/T1802—2018
水电厂自动发电控制及自动电压控制系统技术规范本标准规定了水电厂自动发电控制和自动电压控制的技术要求和试验内容。本标准适用于电网要求投入的水电厂,其他水电厂参照执行。2规范性引用文件
下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。DLT578水电厂计算机监控系统基本技术条件3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
自动发电控制automaticgenerationcontrol:AGC依据给定目标和约束条件,按照预定的控制策略和方式,实现水电厂机组有功功率自动分配、调节和控制。
自动电压控制automaticvoltagecontrol;AvC依据给定目标和约束条件,按照预定的控制策略和方式,实现水电厂机组无功功率自动分配、调节和控制。
联控jointcontrol
机组加入AGC(或AVC),由AGC(或AVC)实现机组有功功率或无功功率调节和控制。3.4
厂控plantcontrol
AGC、AVC软件接受并按照电厂设定的给定值进行分配、调节和控制。3.5
Eremotecontrol
AGC、AVC软件接受并按照上级调度下发的给定值进行分配、调节和控制。上级调度包括电网调度和/或梯级集控中心。
控制权
controllevel
AGC、AVC指令来源,分为厂控、远控。3.7
开环控制open-loopcontrol
AGC、AVC等自动功能的优化分配结果经人工确认后再下发到机组现地控制单元(LCU)执行的-种控制方式。
DL/T1802—2018
闭环控制close-loopcontrol
AGC、AVC等自动功能的优化分配结果可直接下发到机组现地控制单元(LCU)执行的一种控制方式。
全厂有功功率可调上限highlimitofadjustableactivepowerofplant水电厂处于发电状态,全部机组为等效机组的可调上限值。3.10
全厂有功功率可调下限lowlimitofadjustableactivepowerofplant水电厂处于发电状态,全部机组为等效机组的可调下限值。3.11
增闭锁increasedisabled
闭锁增有功功率或无功功率调节,但可以减少有功功率或无功功率。3.12
减闭锁decreasedisabled
闭锁减有功功率或无功功率调节,但可以增加有功功率或无功功率。4一般要求
AGC、AVC应满足以下一般要求:a)AGC、AVC为监控系统功能独立的子系统,应功能完善、性能稳定、维护方便,具有良好的可扩性。
b)AGC、AVC具有独立的监控画面,应方便绘制和修改:应方便配置参数,设置目标值和计划曲线:应设置操作权限验证,防止未授权操作:应记录操作信息。AGC、AVC算法实时性应满足调度要求。C
d)软件异常状态应自动报警并记录。e)
应具有自诊断、自恢复功能,故障时自动转入安全状态。f)AGC、AVC调节速度应满足电网调度要求。5自动发电控制
5.1自动发电控制方式
自动发电控制应包括下列方式:a)全厂有功功率给定值方式。
b)给定日发电计划曲线方式。
c)给定系统频率方式(选项)。厂控方式时,上述给定值或曲线由电厂运行人员设定;远控方式时,由电网调度或梯级监控下发。5.2有功功率分配
有功功率分配应满足以下要求:a)可采用平均分配法、等比例分配法、动态规划法等,相同输入条件下应具有可重复性。b)有功功率分配在满足安全性的基础上,宜采取经济优化分配方法。c)不应将负荷分配到机组振动区,不宜频繁跨越振动区。d)机组有功功率限值和振动区应根据水头实时修正。2
e)机组不宜频繁调节,小幅度有功功率调节宜由1台~2台机组承担。f)参与安稳切机的机组,分配值不能低于设定的安稳机组出力下限。DL/T1802—2018
g)AGC重新计算分配后,如存在机组调节方向相反的情况,应采用补偿调节模式,即调节方向相反的机组配对等幅、分步调节,确保有功稳步调节。h)系统开环运行时,AGC分配结果应由人工确认后下发LCU执行:闭环运行时,结果可直接下发LCU执行。
3安全策略
AGC安全策略一般包括:
a)AGC应对全厂有功功率给定值和负荷曲线进行校验,对于超出全厂可调上、下限或超越变幅限值的指令,应拒绝接受,并报警。b)应具有防AGC工作站时间突变和明日计划曲线过零点校核功能。c)AGC的投退、AGC方式转换、控制权转换、开/闭环方式转换、AGC工作站主备切换时,应确保平滑无扰动,或退到安全状态。d)应具有有功功率、水头等关键数据的数据质量或出错监视功能,应具备水头校验滤波处理功能,宜具备水头防缓变处理功能。出错时,应退出AGC,并报警,e)当AGC控制权为远方时,通信故障,应退出AGC,并报警。f)当机组发生电气或机械事故时,应退出AGC,并报警。5.4与一次调频协调
与一次调频协调时应满足以下要求:a)一次调频优先。
b)在一次调频与AGC调节方向不一致时,应采取措施避免拉锯调节。5.5远动信息
5.5.1遥测量
上送调度的遥测量应包含:
a)机组有功功率。
b)全厂总有功功率。
c)全厂有功功率可调上限。
d)全厂有功功率可调下限。
母线频率。
f)远方下发有功功率给定值。
g)水头。
5.5.2遥信量
上送调度的遥信量应包含:
a)机组运行状态。
b)机组AGC联控状态。
c)全厂AGC投退状态。
d)全厂自动开停机功能投退状态。e)全厂有功功率增闭锁。
DL/T1802—2018
f)全厂有功功率减闭锁。
g)机组一次调频动作。
SAGC现场调试试验
5.6.1试验条件
下列情况下应进行AGC试验
a)AGC首次投入运行前。
b)机组LCU改造后重新加入AGC运行。c)AGC软件修改升级后。
d)根据电厂实际情况需要。
5.6.2试验内容
AGC现场调试试验应包含:
a)数据一致性试验:上送调度遥测遥信与调度接收数据应一致,调度下发遥调遥控指令与电厂接收数值一致。
b)给定值正确性试验:调度下发给定值越限或越变幅,AGC应拒绝接受并报警。c
通信切换和故障试验:当调度通信通道切换、模拟通信故障和通信机断电重启时,应无错误遥调和遥控指令发出。
d)上下位机通信故障试验:模拟上下位机通信故障,AGC应退出并报警。e)数据质量试验:当机组有功功率突变或数据质量故障时,AGC应能正确监测、退出并报警。f)水头异常试验:模拟水头异常数据,AGC应能正确校验。g)机组跳机试验:模拟切机和跳机信号,单机应退出AGC并报警。h)LCU掉电重启试验:模拟LCU掉电重启,各机组负荷应维持不变,AGC退出。i)AGC工作站掉电重启试验:AGC工作站掉电重启时,各机组负荷应维持不变,AGC退出。机组跨越振动区试验:改变全厂有功功率给定值,AGC能正确分配负荷避开振动区,维持全广出力平稳。
k)AGC控制权切换试验:控制权切换过程中,电厂负荷维持平稳1)
给定值方式切换试验:给定值方式切换过程中,电厂负荷维持平稳,m)频率越限试验:当频率超越安全限值后,AGC应自动退出并报警。n)调节速度试验:改变全厂有功功率给定值,有功功率调节速度满足调度要求。o)AGC与一次调频协调试验:模拟机组一次调频动作信号,改变全厂有功功率给定值,AGC应能避免与一次调频拉锯调节。
p)有功功率分配试验:改变有功功率给定值或按计划曲线,AGC按照正确分配算法分配有功功率。6自动电压控制
自动电压控制方式
自动电压控制应包括下列方式:a)给定母线电压值方式。
b)给定母线电压曲线方式。
c)给定总无功功率方式。
厂控方式时,上述给定值或曲线由电厂运行人员设定;远控方式时,由电网调度或梯级监控下发。4
2无功功率分配
无功功率分配应满足以下要求:DL/T1802—2018
a)应采用平均分配法、等比例分配法、等裕度分配法、等功率因数法等分配算法,相同输入条件下应具有可重复性。
机组无功功率限值需根据有功功率动态变化结合P-Q曲线计算加以限值,确保机组安全运行。b)
c)系统开环运行时,AVC分配结果应由人工确认后下发LCU执行:闭环运行时,结果可直接下发LCU执行。
安全策略
AVC安全策路一般包括:
a)AVC应对电厂操作员或调度电压给定值进行校验,对于越限或越变幅的指令,应拒绝接受并报警。
AVC的投退、AVC方式转换、控制权转换、开/闭环方式转换、AVC工作站主备切换时,应确b)
保平滑无扰动,或退到安全状态。c)
应具有防AVC工作站时间突变和明日计划曲线过零点校核功能d)应具有无功功率、电压等关键数据的数据质量或出错监视功能,出错时,AVC应退出,并报警。
e)当AVC控制权为远方时,通信故障,应退出AVC,并报警。6.4远动信息
6.4.1遥测量
上送调度的遥信量应包含:
a)母线电压。
b)母线电压给定值。
c)机组无功功率。
d)机组机端电压。
e)全厂总无功功率。
6.4.2遥信量
上送调度的遥信量应包含:
a)全厂AVC投退状态。
b)机组AVC联控状态。
c)机组无功功率增闭锁。
d)机组无功功率减闭锁。
e)机组运行状态。
f)全厂无功功率增闭锁。
g)全厂无功功率减闭锁。
6.5AVC试验
6.5.1试验条件
下列情况下应进行AGC试验:
DL/T1802—2018
a)AVC首次投入运行前;
b)机组LCU改造后重新加入AVC运行:c)AVC软件修改升级后;
d)根据电厂实际情况需要。
试验内容
AVC试验内容包括:
a)数据一致性试验:上送调度数据与调度接收应一致,调度下发遥控指令与电厂接收数值一致。给定值正确性试验:调度下发给定值越限或越变幅,电厂AVC应拒绝接受并报警。b)
通信切换和故障试验:当调度通信通道切换、模拟通信故障和通信机断电重启时,应无错误遥调和遥控指令发出。
上下位机通信故障试验:模拟上下位机通信故障,AVC应退出并报警。数据质量试验:当机组无功功率及母线电压突变或数据质量故障时,AVC应能够正确监测,e)
退出并报警。
机组跳机试验:模拟切机和跳机信号,单机应退出AVC并报警。f)
g)LCU掉电重启试验:模拟LCU掉电重启,各机组无功功率应维持不变,AVC退出。AGC工作站掉电重启试验:AGC工作站掉电重启时,各机组应负荷维持不变,AVC退出。h)
母线电压给定值试验:AVC在远方或操作员给定母线电压时,能够按照正确计算并分配无功i)
功率,调节速度满足调度要求。母线电压曲线试验:AVC能够正确根据当前时间读取对应母线电压曲线值,能够按照正确计算并分配无功功率,调节速度满足调度要求。6
附录A
(资料性附录)
AGC优化数学模型
DL/T1802—2018
水电厂经济运行首先应保证在发电设备安全、电能质量优良的情况下,满足调度侧给定目标负荷,以发电耗水量最小为目标,以期获得最大经济效益。通常建立如下数学模型:a)目标函数
式中:
一所有机组发电耗水量的总和;W第i台机组发电流量;
i机组编号;
P,第i台机组有功功率值:
机组台数:
一时间长度。
出力平衡约束
机组出力约束
EW(P)AT
Pmin式中:
Pm。第i台机组在当前水头下可发最小有功功率值;Pmax
一第台机组在当前水头下可发最大有功功率值。d)
机组禁运区(振动区和气蚀区)约束Pe[Vmin,Vma\]
式中:
Vwn第i台机组第k个禁运区下限;Vm—第i台机组第k个禁运区上限。(A.1)
DL/T1802—2018
B.1等功率因数方式
附录B
(资料性附录)
AVC无功分配算法
采用等功率因数分配无功功率,具体方法如下:P
式中:
P无功联控机组总有功:
无功联控机组有功功率;
一机组序号:
式中:
一无功联控机组台数。
QAve=Q-0
QAvc——联控机组无功总和;
Q总无功给定;
单控机组无功总和。
将公式(B.1)和公式(B.2)代入公式(B.3),即可得各机组分配无功功率值。(B.1)
无功功率分配时,各机组需考虑机组P-Q限制,在当前实发有功功率下无功功率可发最大/最小值,分配无功功率时不能超出该范围。另外,操作员可以设置每台机组可发最大/最小无功功率值,这样电厂可根据机组实际运行状况进一步限制无功功率范围。程序中按照上述两个范围中交集作为可分配无功功率范围。
B.2等裕度分配
该原则的要求是根据各台参与电压控制发电机的无功功率裕量大小进行无功功率分配,即剩余无功功率多的机组提供多的无功功率,剩余无功功率少的机组提供少的无功功率,这样可以保证每台机组在其可调范围内总是具有相同额度(百分比)的调控容量。以P-曲线为依据的动态无功功率裕度。需分别计算发电机动态滞相裕度和动态进相裕度,作为满足触发条件时刻的无功功率分配依据。n=(max—Oat)/Omax
n,=(Omin—Oact)/Omin
式中:
滞相裕度:
—进相裕度;
一动态无功功率上限:
动态无功功率下限;
无功功率实发值。
等容量分配
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该原则的要求是根据各台参与电压控制发电机的无功功率容量大小进行无功功率分配,即容量大的机组提供多的无功功率,容量小的机组提供少的无功功率,这样可以保证每台机组分配量与各机组的无功功率容量呈线性关系:
式中:
机组序号:
amxl第i台机组最大无功功率;
一联控可调机组台数。
ZOmaxi
OmaxiXQavc
将公式(B.2)和公式(B.6)代入公式(B.7),即可得各机组分配无功功率值。(B.6)
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