火电厂实现网调、中调切换调节机组.doc

陈云岐，等 火电厂实现网调、中调切换调节机组AGC技术改造方案研究火电厂实现网调、中调切换调节机组AGC技术改造方案研究陈云岐1 张瑞兵1逯丽滨11.张家口发电厂塔电项目部 山西 大同市037000摘 要：根据特高压调节电厂在自动化专业方面应具备的条件，结合中调直调火电厂的实际情况阐述了利用NCS系统配置远动通信服务器与专门设置的AO输出模块（直流模拟量4-20mA输出），实现由网调来遥调火电厂机组AGC接口功能的安装调试过程。根据直接参加特高压联络线调整电厂的相关要求，结合中调直调火电厂的实际情况进行机组AGC中调与网调调节之间的切换采用DCS逻辑切换方式的分析研究和逻辑切换步骤以及注意事项的说明。关键词：特高压调节电厂；AGC（自动发电控制）；网调和中调调节机组AGC逻辑切换 51引言1000千伏特高压交流试验示范工程属于网对网送电工程，包括三站两线，北起山西长治，途经河南南阳开关站，南至湖北荆门，全长639公里，通过单回1000千伏特高压线路连接华北、华中两个区域电网，线路型号为LGJ-8*500。此示范工程计划于2008年底投产，国家电网公司高度重视此项工程。因为现在中调直调火电厂机组AGC是通过现有的远动装置与中调远动装置相连，所以中调直调火电厂机组AGC是由中调来调节。为了满足特高压交流试验示范工程的需要和根据特高压调节电厂在自动化专业方面应具备条件的具体要求,结合中调直调电厂远动系统的现状，利用NCS系统配置远动通信服务器与专门设置的AO输出模块（直流模拟量4-20mA输出）实现AGC接口功能来由华北网调遥调中调直调火电厂机组的AGC。同时在特高压交流试验示范工程试验过程中,中调直调火电厂机组在通常情况下AGC调节仍由中调来调节。一旦特高压交流试验示范工程试验过程中需要其火电厂机组由网调来调节AGC，应能立即从中调调节模式切换到网调调节模式。因此原来只有中调直调火电厂机组必须具备网调和中调调节机组AGC安全有效的切换功能。同时因为如果由中调调节机组AGC时，所下发的指令4-20mA相对应的有功指令与由网调调节同一机组AGC时，所下发的指令4-20mA所相对应的有功指令是不一样的。因此根据上述特点和特高压交流试验示范工程的实时调度需要，中调直调火电厂机组AGC中调与网调之间的AGC切换应采用DCS逻辑切换的方式。2 实现由网调来遥调机组AGC的技术改造方案和要求2.1远动设备应具备的功能NCS系统配置的远动通信服务器直接与调度端（华北网调）通过IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约连接，满足系统调度对信息采集和传递的要求，远动通信服务器连接于NCS站控层网络，最大限度地在计算机网络上实现信息共享。利用NCS系统配置的远动通信服务器与调度端建立的连接通道实现机组AGC接口功能。2.2网调调节AGC远动设备的连接方法改造后计算机监控系统(NCS)应具备的AGC控制功能为遥调控制方式：远动通信服务器接收华北网调度下达的单机出力定值，通过专门设置的AO输出模块（直流模拟量420mA输出）传输至机组DCS系统；该AO模块应通过专用的通信连接线缆接至远动服务器。改造后AGC指令的精度一定要满足网调的规定要求。要求第一个AO输出模块（直流模拟量420mA输出）接入1号机AGC指令和华北网下发的ACE，第二个AO输出模块（直流模拟量420mA输出）只接入2号机AGC指令。如图1所示：图1 网调对机组下发AGC指令连接示意简图2.3改造步骤及注意事项1）在1号机电子间NCS远动通讯柜内安装3个AO输出模块（AM-4024直流模拟量420mA输出）其工作电源要求主、备服务器同时并接。也就是说其中一个服务器停运时每个AO输出模块都仍然能正常工作。其中一个AO输出模块为备用。 2）在1号机电子间NCS远动通讯柜内主服务器和备服务器分别安装2个专用接口模件PSX610-306A-A（SRL） 3）在一号机电子间NCS机组测控柜内分别增加一、二号机AGC允许/禁止和AGC投入/退出两个信号。4）在1号机电子间NCS远动通讯柜内首先用备服务器进行程序更换，在更换前先备份以前的程序，然后再对备服务器进行程序更换。 5）在与华北网调传动时主服务器用主通道正常的与网调传送信息，备服务器用备通道与网调进行AGC指令、ACE和AGC允许/禁止、AGC投入/退出两个信号传动。6）当备服务器用备通道与网调传动确认正确无误后，恢复主、备服务器的主、备通道 然后关闭主服务器，这时与网调确认，只在备服务器传送各遥信、遥测和网调下发的一、二号机AGC指令、ACE等信息时都正确无误后，再进行上述步骤的主服务器的程序更换和与网调的转动。然后恢复主备服务器的正常运行。观察向网调传送的各个信息正确无误后，确认在NCS远动通讯柜内主、备服务器程序更换成功。7）由中调调节机组的AGC其原有电缆和接线位置不动。由网调调节机组的AGC需重新敷设到热控的对应电缆 。热控需增加对应各机所需要的指令通道和AGC允许/禁止以及AGC投入/退出两个信号通道 。8）在原有DCS机组AGC投入画面加入中调与网调AGC实现逻辑切换的模式按钮并赋予其各按钮的对应逻辑关系。3 中调与网调AGC逻辑切换方案3.1在原有机组DCS 画面中AGC投入操作框中增加按钮功能的说明在原有机组DCS 画面中AGC投入操作框中改成如下图2显示的画面图2 DCS机组AGC投入画面其中“本地” 、“投入AGC” 、“中调” 、“网调”为可显示状态的操作按钮，“AGC允许”是一个画面显示框。如需切换中调、网调模式，必须先切回本地模式（操作“本地”按钮），然后操作“中调”或“网调”模式其中之一按钮，使之切换为“中调”或“网调”模式，此时如DCS具备投入AGC条件后，将向中调或网调发出AGC待命状态，当中调或网调功率负荷指令与机组实际负荷偏差满足条件时，这时“AGC允许”显示框会出现AGC允许字样，这时操作“投入AGC”按钮后，才能投入中调或网调AGC；AGC已投入后将会向中调或网调发出已投入AGC状态，同时中调、网调模式选中将会闭锁切换，只有在本地模式下中调、网调AGC投入模式方可切换。3.2中调与网调AGC实现逻辑切换研究假如机组AGC是在中调调节状态时，在AGC已投入状态下，这时如已选中中调AGC模式，将会闭锁网调调节模式。其闭锁切换逻辑关系是：图3 中调与网调AGC实现逻辑切换关系图如上图3所示此时网调、中调切换出口的逻辑状态是“0”状态，其中一路通过非门变成“1” 状态与DCS逻辑关系过来的AGC允许/禁止“1”态，通过与逻辑把AGC允许/禁止信号通过与中调连接的RTU传送到中调；另外与AGC、本地切换出口状态这时是AGC状态“1” 通过与逻辑把AGC投入/退出信号通过惠安的RTU传送到中调。其中另一路“0” 状态分别连接到AGC允许/禁止信号至网调和AGC投入/退出信号至网调的两个与逻辑上的输入端，将不能输出“1” 状态，这样网调就无法接受到上述的两个信号。同时如果这时在DCS机组AGC投入画面中操作“网调”模式按钮时，由于这时的AGC、本地切换出口状态是 “1” 通过非门变成“0” 状态与“网调”模式按钮的“1”态同时连接到与逻辑的输入端上来闭锁网调切换。如需切换“网调”调节AGC必须先切回本地模式，这时的AGC、本地切换出口状态是 “0” ，此时AGC状态为“0” ，导致已投入AGC至中调与逻辑输入端一端为“0” ，与逻辑输出为“0”，至中调的AGC投入/退出信号中断，致使中调调节AGC退出。这时 AGC投入画面中操作“网调”模式按钮后，由于AGC、本地切换出口状态是本地状态“0” 通过非门变成“1”， 此时连接到切换网调与逻辑的输入端一端为“1” ，通过操作网调模式按钮，使切换网调与逻辑的输出为“1” ，S/R触发器输出为“1”，致使网调、中调切换出口的逻辑状态是“1”状态，这时的模式以切换到网调模式，并同时闭锁了中调模式的与逻辑输入。然后在DCS机组AGC投入画面中操作“投入AGC”按钮与DCS过来的AGC指令返回的AGC允许投入逻辑状态“1”同时连接到与逻辑上，通过S/R触发器致使AGC、本地切换出口状态为AGC状态“1” 。这时如DCS条件满足，则会使AGC允许/禁止至网调信号为“1”状态，当网调功率指令与实际负荷满足AGC投入条件后。DCS画面中的“AGC允许”显示框显示出AGC允许，操作“投入AGC”按钮便可投入AGC，同时AGC投入/退出至网调信号状态“1”。以上两个状态信号通过南自的NCS远动通讯服务器传送到网调。如需切换“中调”调节AGC也必须先切回本地模式，投入方式同上。3.3中调与网调AGC指令逻辑切换当机组切换到“网调”调节AGC模式时，如下图4所示：网调、中调切换出口状态为“1”， 此图4 中调与网调AGC指令逻辑切换关系图状态连接到“AGC投入模式选择”逻辑上 ，这时来至网调的发电机功率指令模拟量输入起做用其4-20mA为网调对应的有功功率数值，这个数值作用到发电机功率指令切换模块上，来自动实时的调节机组的协调系统，实现“网调”调节机组AGC的目的。 当机组切换到“中调”调节AGC模式时，如上图4所示：网调、中调切换出口状态为“0”，此状态连接到“AGC投入模式选择”逻辑上这时来至中调的发电机功率指令模拟量输入起做用其4-20mA为中调对应的有功功率数值，这个数值作用到发电机功率指令切换模块上，来自动实时的调节机组的协调系统，实现“中调”调节机组AGC的目的。3.4中调与网调AGC逻辑切换操作方法1）投入本地模式：选中该面板，用鼠标左键点一下该按钮，此时本地按钮字由黑变红，表示处于本地模式。2） 选中中调或网调：只有处于本地模式时，点一下中调按钮，此时中调按钮字由黑变红，表示处于中调AGC选中模式，同时网调按钮字将同时由红变黑，表示已退出网调AGC选中模式，反之亦然。当处于AGC投入模式时，中调、网调按钮将操作无效。3） 投入AGC模式：当处于处于本地模式且有AGC允许信号时，在已选中中调或网调AGC模式下，点一下该按钮，此时投入AGC按钮字由黑变红，表示处于已选中的投入AGC模式。3.5中调与网调AGC逻辑切换注意事项1）只有在本地模式下，才允许进行中调和网调AGC选中模式切换，切换前当值运行人员要做好与调度的联系工作，确认无误方可操作。2）在AGC投入模式下，中调、网调AGC选中将会闭锁切换，如需切换必须先切回本地模式。3）只有在AGC允许条件下方可投入AGC，如条件不具备，运行人员主要检查是否在CCS模式，或实际负荷与功率负荷指令偏差在6MW之内，并进行调整。如无效及时通知热控和继保有关人员