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电力系统AGC技术及应用

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在国家智能电网建设快速发展新形势下,国家电网对燃煤火电机组的调负荷能力提出了更高的要求。目前电网调度中心掌握的机组档案只是机组一次调频、AGC试验时的性能,但机组正常运行时由于煤质变化、运行方式不同、执行机构变化以及热力系统等因素,实际运行性能与试验性能不同。由于没有相应的动态监测评估系统,调度部门难以准确掌握机组的常态性能,功能下降时不能自动诊断分析,正常状态下调频控制系统系能不能提前自动监督、分析调整,没有事前(机组不投AGC或平时一次调频不动作时)机组调频能力状态监测、评估,只有事后“救火式”的人工监督、分析、维护调整,难以满足电网调度要求。
        另一方面,在电厂侧,决定机组一次调频、AGC功能的下级子控制系统(如燃料、风、水控制系统等)的性能不能进行动态评价,只有等到性能恶化到AGC不能投入、一次调频功能严重下降时才进行人工分析、调整,机组调频备用性能不能保证。因此,非常有必要研究AGC控制回路以及发电机组的主要控制回路的性能监测与优化调整系统,使得电网更好地实现发电与用电平衡的目标,进而达到节能减排的目的。 本项目以北京大学工学院提出的具有国际领先水平的火电厂AGC及其下层自动控制的性能监测与优化调整技术为基础,开发一套包括现场数据采集、数据存储、用户交互界面、远程数据采集等功能在内的,适宜向火力发电行业推出的功能强大、简单易组的控制回路性能,并及时给出提高控制回路性能的优化调整方法。本系统克服了现有其它技术在现场实施时,必须进行测试试验、修改控制组态组的缺点,避免了对现场生产的干扰,避免了火力发电厂在优化施工期间的经济损失;同时,该系统综合考虑了累积跟踪误差、控制消耗、控制回路鲁棒性这三个相互制约的因素,客服了现有技术片面强调某个方面的性能的缺陷,与其他方法比较,具有明显的技术优势。       本系统在数据建模、控制性能评价等方面具有国际领先的核心技术,通过数据采集、核心算法、软件界面等外围软件的研发,可形成国内第一套面向电力系统的火电厂AGC及其下层自动控制的性能监测与优化调整系统,在提高发电机组运行水平、电网针对新能源波动与负荷变化的响应能力方面具有非常重要的意义。
        本项目核心技术成果已经在过程控制领域国际权威期刊上进行了发表。该核心技术已经通过山东省科技厅组织的科技成果鉴定会,其鉴定意见是“发电机组PID控制回路动态性能基准及性能指标计算方法达到国际领先水平”,并获得2012年度山东电力科学技术科技进步。