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38000字二滩水电站计算机自动增益控制系统的探讨

论文类型:
论文字数:38000字
论点:水电厂,机组,控制
论文概述:

本文为计算机论文,主要论述本文介绍了二滩水力发电厂计算机监控系统的基本功能和实际运行情况,阐述了AGC和AVC的基本原理和基本算法,针对该系统在实际运行中所存在的问题。

论文正文:

介绍

 1.1水电厂计算机监控系统发展历程水力发电厂的自动化和计算机监控系统应用是一门涉及到电厂生产过程、自动控制、计算机技术等多方面的综合性科学技术,近年来有了较大的进展。尤其是随着计算机性能不断提高,价格不断降低,使得计算机在工业生产过程控制、以至水电厂自动化中的应用越来越更为广泛。水力发电厂监控系统的发展历史经历了人工监控、电话调度和控制远动化以及计算机为核心,以现代化数据通讯为基础的计算机系统三个阶段。它的应用对水电厂生产带来高效益,也标志着自动化技术发生的重大变革。20世纪60年代,美国率先将计算机用于水电厂生产过程,由于当时计算机采用晶体管元件构成,其体积庞大,性能较差,而且缺乏可靠的软件支持,因此当时的监控系统只能用于电厂设备运行参数的简单纪录和报警,没有得到广泛的应用。70年代后,计算机技术己经发展到较高的水平,不论是硬件的集成度、可靠性、经济性和综合技术指标,还是软件配置的丰富程度和兼容性等方面,使得计算机在水电厂自动化应用条件日趋成熟,已能承担重要的角色。1974年,美国大古力电厂实现了闭环控制,成为计算机控制系统发展史上的一个重要里程碑。自此以后,随着计算机技术理论的爆炸式发展,水电厂逐步完善计算机监控系统的应用,并取得了可观的成效。........ 1.2我国目前水电厂计算机监控系统发展状况我国的计算机监控系统起步较晚,又受到软硬件发展所局限,绝大多数水电厂都仅仅是应用了计算机监控系统的一部分功能,也仅仅是对一些常规参数进行采样,对数据处理的研究还较长的路要走。我国目前水力发电厂自动化的发展,经历了如下几个阶段:(1)、机旁监视控制这一阶段自动化水平较低,主辅机设备的操作均在机旁进行。(2)、全厂集中和机旁两级监控全厂实行集中监控,但是由于自动化设备性能尚不十分完善,可靠性能尚不能满足要求,在机旁仍设值班人员监视,并在机旁承担部分控制操作。.......... 2计算机AGC控制系统 2.1水电厂自动发电控制系统《AGC)的发展和现状AGC是随着以计算机为基础的水电厂自动化系统的发展和应用,从生产实际中提出来的。电力系统的正常运行,功率平衡是必要条件,但在实际运行中,由于用户的投入和退出,或电站、线路故障等一类扰动,系统的平衡遇到破坏,使得频率、电压运行指标偏离额定值,形成指标偏差。这种偏差必须迅速的消除,否则会危及系统的正常运行,造成极大的损失。消去指标偏差的重要措施就是调整系统的有功功率和无功功率。严格地说,有功功率的调整与无功功率的调整是紧密相关的,但相应对系统影响的灵敏度分析表明:有功功率的不平衡主要影响系统的频率,基本上不影响系统母线电压:无功功率的不平衡主要影响系统母线电压,基本上不影响系统频率,因此,通常把有功功率控制与无功功率分成两个相对独立的问题来对待,这在分析系统小波动情况下是合适的。研究的问题是基于稳态下指标偏差的调节,因此采用上述独立的假定。这样,把对有功功率的调节以维持系统的频率、和对无功功率的调节以维持系统母线电压作为两个单独的问题进行讨论。.......... 2.2自动发电控制系统(AGC)总体结构及实现方式我国四大电网于二十世纪八十年代中期从美国西屋公司引进电网能量管理系统WESDAC犯中首次引进了AGC功能(包含经济分配负荷)。其主要功能为:各地区承担自已的负荷,与外地区按合同买卖电力;地区调度既要维持频率质量又要保证地区间功率交易计划的执行;并希望在此前提下,按经济原则在线安排受控机组出力使地区运行最经济。根据控制目的,电网系统AGC可以有以下三种控制方式:联络线频率偏差控制(TLBe一TieLineBiaseonortl),定频率控制(CFe一ConstnatFerqueneyConrtol),定净交易功率控制(NCIe一eonstnatNetxnetrehnageeonrtol)。电网系统AGC主要是通过网调的调度自动化系统直接控制厂内备台机组运行,但在电站的一些实际工况发生变动,而向调度中心传送的信息有限,网调不能及时调整电站负荷或电网系统AGC异常、电站与网调通讯中断等情况下,将不利于电站实现经济运行,为此很有必要实现厂内AGC控制。.......... 3二滩水电厂AGc控制系统升级改进设计............263.1二滩水电厂AGC控制系统现状...................263.2二滩水电厂AGc控制系统改进方案设计...........263.3二滩水电厂AGc控制系统改进后功能设计..........303.4二滩水电厂AGC控制系统改进后的参数设定........433.5二滩水电厂AGc控制系统改进后的开、停机控制....453.6二滩水电厂AGC控制系统改进后的异常处理考虑....473.7二滩水电厂AGC控制系统改进后的功能实现........503.8二滩水电厂AGC控制系统改进后效果评估.........544水电厂AGC控制系统安全隐患分析.................594.1水力机组参加AGc运行后的主要变化.............594.2AGC控制模式下对水力机组安全隐患问题分析......604.3技术措施与对策...........................61 4水电厂AGC控制系统安全隐患分析 4.1水力机组参加AGc运行后的主要变化........................ 4.2AGC控制模式下对水力机组安全隐患问题分析在实际运行中,发现电厂在以下几个方面的安全问题容易被忽视:1、接收到的调度遥控、遥调指令没有采取必要的保护措施,导致当接收到明显错误的指令时也照常执行;2、于水位等影响水电厂AGC调节的重要信息没有采取一定的保护措施,当自动采集或手工输入出现错误的时候,监控系统也照样接收影响机组出力的上限,从而可能影响机组的实际出力;3、对于各种情况下机组有功出力处于不可观测状态时,电厂监控系统处理不当,没有考虑到控制对象应处于可观测状态这一基本控制原则,造成全厂出力和调度指令不一致,严重时可能造成全厂所有运行机组快速加满或者快速减空的严重后果;4、对于影响AGC运行的机组有关状态的改变,没有考虑多条件控制出口的控制原则。在单一条件发生变化时就认为机组的状态发生改变,从而在单一信号误动时转移负荷,造成出力的波动;5、降低运行效率。由于水电机组长期在部分负荷范围内运行,机组运行效率低,水耗增加。如果机组在空载备用状态运行,空载流量造成的水量损失也很可观。............. 全文小结与展望 本文介绍了二滩水力发电厂计算机监控系统的基本功能和实际运行情况,阐述了AGC和AVC的基本原理和基本算法,针对该系统在实际运行中所存在的问题,从技术上分析总结了计算机监控系统AGC的高级功能。随着电能质量的要求越来越高,对电厂AGC控制系统的要求也逐步提高,老的AGC控制功能己经不能完全满足需要,而且还存在一些引申出的其他电气设备运行问题,还需要多方面进行改进、进一步深入研究和现场试验。以适应时代的发展。1、AGC可控机组调节速率和精度问题,后的矛盾,有时候机组不能及时进行调节,由于信号传输和机械反馈的时间滞即机组调节的速率不够,还由于大型机组的死区过大(二滩机组的死区是500k0w),引发调节精度问题。2、AGC对可控机组的振动和摆度的影响问题,这个是发生很频繁的问题,在电网低谷、平段和高峰区互相切换时,AGC会令机组出力大幅度的变动,频繁跨越振动区,对机组的振动和摆度显然是不利的。..........参考文献(略)