“两个细则”控制策略的分析及性能指标提升的研究

☆项目详细内容

通过以下方法进实现了提高“两个细则”性能指标的目的：

1、在线优化汽轮机调门流量特性曲线，AGC 调节性能趋于平稳。（1）通过对现场大量的历史数据统计分析，逐一找出机组的调门流量特性曲线“死区”范围，并做好相关记录；（2）从DEH 组态和主机提供资料中分别提取出阀门流量特性曲线参数，并进行比对；（3）绘制实际调门流量特性曲线；（4）在实际调门流量特性曲线中标识“死区”范围；（5）根据“死区”范围，重新核算在不改变原有斜率的基础下新的曲线参数；（6）绘制核算后的特性曲线；（7）切单阀控制，在线修改高调门特性曲线参数，修改完成后，恢复正常运行方式，并联系中调，进行试验。确认优化效果；（8）优化后，AGC 调节性能明显接近理论计算值，同时负荷动作过程平滑正常。

2、研究并实际优化控制策略，在不影响机组稳定运行、调节速度的前提下，有效提高了AGC 调节性能。

（1）考虑到通过提高负荷变化速率的方式提高AGC 调节性能，可能会对锅炉受热面产生不良影响。因此确定研究路线是在不提高负荷变化速率，不影响机组安全稳定运行的前提下进行。（2）AGC 调节性能在“两个细则”中计算公式为：Kp=K1（调节速度）*K2（调节精度）*K3（响应时间）。调节精度与高调门特性以及调节死区相关，提高余量不大，因此确定研究目标为K3。（3）响应时间是指EMS 系统发出指令之后，机组出力在原出力点的基础上，可靠地跨出与调节方向一致的调节死区所用的时间。即1 分钟内负荷变化到铭牌标识的发电容量的1%的时间。考虑到AGC 指令经常会出现持续不到60 秒（系统只统计60 秒以上AGC 调节品质）的来回调整，如果在短时间内负荷来回调整反而造成AGC调节品质下降。因此运用概率统计的方法，找出AGC 指令的变化规律。（4）在AGC 指令大范围调整机组负荷时，在AGC 指令初期，短时间内小幅提高阀门控制指令。（5）通过DCS 历史数据和“两个细则”考核统计值确认优化效果。（6）优化后，整个动作过程和机组主要运行参数的影响几乎忽略不计。但是AGC 的调节性能提高了近20%。

☆主要技术创新

1、在线优化汽轮机调门流量特性曲线，AGC 调节性能趋于平稳。通过比对大量调门动作指令、反馈、主汽压力和负荷的历史数据，对现有调门流量特性曲线进了重新计算，并根据计算结果对DEH 高调门流量特性曲线进行了优化。优化后， AGC 的调节性能明显趋于平稳。与运行设置的负荷变化速率对应理论计算AGC 调节性能相近。

2、研究并实际优化控制策略，在不影响机组稳定运行、调节速度的前提下，有效提高了AGC 调节性能。通过对AGC 控制系统的考核指标计算方法的研究发现，运行设定的负荷变化速率对AGC 的调节特性起决定性作用。但是盲目提高负荷变化速率，会增大汽包压力变化幅度，增加锅炉受热面热应力，同时锅炉燃料量大幅升高、下降，可能造成压力偏差大协调切除或锅炉灭火事件。

☆项目应用情况

1、我公司9、10 号机组均存在汽轮机调门流量特性曲线线性较差的问题，通过在线优化汽轮机调门流量特性曲线，机组AGC 调节性能值更加稳定，有效避免AGC 考核，并且AGC 月度调节性能提高了近10%。同时避免一次调频动作时，负荷不响应的问题，提高了一次调频的正确动作率。

2、优化控制策略实施后，在9 号机组应用效果明显，AGC 调节性能较之前提高了近20%。因此先后在8 号机组和10 号机组应用了，两台机组AGC 调节性能提高了近20%，提高了机组AGC 补偿收入，极大缓解了“两个细则”考核压力。

该研究成果在不需要材料和设备费用，以DCS 历史数据为基础，分析和研究提高AGC调节性能的控制策略和方法，实现了“两个细则”性能指标的提高，在控制策略方面上和实际应用中具有突破性和创新性，值得推广。

☆企业效益情况

“两个细则”方面单台机组月补偿收入在30 万元以上，一年最少从“两个细则”方面收益360 多万，同时提高了整个电网频率的稳定性，保证了用户的用电品质。