湖南洪江水电站AGC的实现.docx

湖南洪江水电站 AGC 的实现龚传利中国水利水电科学研究院，北京，100038摘要：湖南洪江水电站计算机监控系统是国际招标合作项目，由中国水科院自动化所与 ABB 中国公司合作开发，AGC是其中重要的组成部分监控系统采用ABB Advant OCS系统，其中AGC部分包括与监控系统接口软件由中 国水科院自动化所开发完成监控系统操作系统采用HP UNIX系统，AGC服务器操作系统采用Window 2000，湖 南洪江AGC成功投运，说明了国内外厂家基于不同操作系统不同监控系统合作开发AGC是可行的文章详细介 绍了 AGC与监控系统的接口软件以及AGC功能和安全策略实现的要点关键字：Advant OCS系统；H9000系统；AGC1 系统结构与配置洪江水电站计算机监控系统［1主要采用ABB Advant OCS系统，AGC及其接口软件采用水科院 自动化所开发的H9000系统ABB Advant OCS系统是一个开放的、集散的控制系统，它的功能包括 过程控制、操作员干预、工程信息管理、批处理及通讯H9000系统是面向水利水电工程监控与自 动化应用而研制开发的全新的分布开放计算机控制系统，它结合了当代国内外最新计算机硬件产品、 软件产品、网络技术、实时工业控制产品与未来发展趋势，集中体现了中国水利水电科学院自动化 所(北京中水科自动化过程公司)在水利水电自动化领域20多年的研制开发经验，系统具有良好的可 靠性、可变性、可扩充性和可移植性，支持异型机互联。

洪江水电站计算机监控采用的基于1PUNIX 的ABB Advant OCS系统，在Windows 2000上运行H9000系统应用接口软件与之配套，两种异构系 统实现无缝互联IMS站，即信息管理站采用基于HP UNIX的ABB Advant OCS系统IMS站经控制网实时接收 现地控制单元各类信息并存放在内置的 ORACLE 数据库中，也可按照一定的存储策略将实时数据形成 历史记录IMS站通过以太网卡与工厂网络相连，为工厂网上的生产管理系统访问Advant OCS系统 的数据提供数据接口AGC服务器运行H9000监控系统，操作系统采用Window 2000，安装Oralce 客户端，通过ODBC访问IMS站的ORACLE数据库，实现H9000系统与ABB Advant OCS系统数据交换， 从而实现AGC对功率的调整与机组的启停2 接口软件的实现该部分软件分为三个线程，读实时数据线程，发遥调遥控令线程和AGC线程2.1读实时数据线程将需要从数据库读取实时数据的点逻辑名按一定顺序存于文本中，该线程周期读取数据库，并存 储数值，供需要数据值的 AGC 线程使用因为 IMS 站中每个实时数据在读数据库时才从现地控制器 中读取，所以需要单独线程读数据库来刷新存储数据，提高AGC读取数据的速度。

该线程实现的要 点有：2.1.1连接数据库DatabaseConnect(Ex_dbname_ims,Ex_username_ims,Ex_password_ims, &henv_ims, &hdbc_ims)；2.1.2 读数据库SQLExecDirect（hstmt_ims, SELECT, SQL_NTS）;2.1.3 存储数据SQLGetData（hstmt_ims, 1, SQL_C_FLOAT, &value, 0, &cbData）;2.2 写遥调遥控令线程实现要点有：2.2.1将需要发的遥调遥控令写于IMS站2.2.2 命令下发IMS站运行的一进程周期检测是否有遥调遥控令，如果有遥调遥控令，该进程调用IMS站提供 的发令函数，将该命令转发2.3 AGC 线程该线程负责读取存储的数据，然后通过计算，将调功令和开停机令交给遥调遥控线程执行3 AGC功能与设计原则机组分为“有功成组”和“有功单机”，操作员可以在操作员站进行切换对于投入“有功成 组”的机组，当满足成组可调的闭锁条件后才是成组可调的机组AGC程序只对成组可调的机组进 行调节和控制洪江 AGC 根据全厂总有功设定值调节电厂成组可调机组的有功值，全厂总有功设定值来源主要 有下述来源：1）电厂操作员。

2） 调度中心3） 负荷曲线（有功）成组总有功等于全厂总有功减去非成组可调机组实发总有功AGC 程序采取正确的途径分配成组总有功到成组可调机组来优化电厂的效率，同时分配到机组 的有功必须避免机组运行在振动区，必要时进行开停机操作当某台机组事故情况下（跳闸、紧急 停机）的负荷由剩下的其他成组可调机组联合进行分配，非成组可调机组实发总有功变化时，由成 组可调机组进行补偿并跟踪全厂总有功成组总有功在成组可调的机组间的优化分配的约束条件：1） 机组的特性曲线约束2） 不同水头下最大出力约束3） 是否有过流情况4） 躲避振动区由于洪江水电站为容量及型号相同的机组，根据等微增率原理平均分配成组总有功值是最优分 配方法，同时考虑以上约束全厂最佳效率在理论上会被下述情况影响：1）振动区和气蚀2） 独立运行机组的出力3） 为降低磨损而减少出力改变次数4） 为避免磨损而减少开停机数量4 安全性考虑对于电力生产部门来说，安全运行是第一位的，所以所有的设计必须保证绝对安全4.1省调的握手信号当操作员将 AGC 控制权切到省调时，程序才去读省调下发的全厂有功给定值，只有当省调 AGC 投入时，程序才认为省调有功给定值有效。

4.2 开停机安全性考虑当操作员将自动开停机方式投入时，程序才会在必要时进行开停机操作当需要开停机操作时， 限制每次只开或停机一台，如果给定有功一直不变，那么程序运行设定时间后，再次判断发开停机 或调功操作当需要开机时，如果某台机组停机时间小于最小停机时间，程序将不对该机组进行开机操作， 转而开启另一台满足条件的备用机组，如果没有满足条件的机组，程序将不会开机；停机策略亦然 这样可防止频繁对某台机组进行开停机操作4.3 机组运行上下限及禁运上下限设置为了防止机组在振动区运行，机组运行区避开振动区，电厂具有权限的人员可设置振动区上下 限，程序也可按照实时水头计算出各台机组的运行上限，默认运行下限为04.4机组成组可调的闭锁条件对于成组调节方式中，程序只在成组可调的机组进行分配有功机组成组可调的闭锁条件：1）该机的 LCU 运行正常2）调速器在功率控制模拟量调节方式3） 机组无事故4）机组开机条件满足或发电状态5）调速器功率反馈6）机组LCU4.5 超时不响应指令考虑当程序对某台机组发出开机令后，如果过了该机组开机时限后，该机组断路器仍然没有合上， 那么程序将该机组退出成组，因为此时该机组可能有故障；当程序对某台机组发出停机令后，如果 过了该机组停机时限后，该机组断路器仍然没有分开，那么程序将该机组退出成组，因为此时该机 组可能有故障。

4.6减少机组磨损考虑为了防止频繁开停机，设置了开停机死区值，只有给定有功比已发电机组可发最大有功大开停 机死区值时，程序才会下发开机命令而只有给定有功比停掉某一台机组后的机组可发最大有功小 开停机死区时，程序才会停某台机组为了防止频繁调节有功值，设置了全厂有功误差，只有全厂 有功给定值比全厂实发总有功的差值大于全厂有功误差时，程序才执行调功操作4.7振动区的跨越问题为了避免机组频繁跨越振动区，在分配有功时，改变传统的以振动区中的某个点作为判据，判 别机组是跨到振动区的上限还是跨到振动区的下限，而是以振动带作为判据，即当机组运行在振动 区上限以上时，如果分配的有功处于振动区，只分配到振动区上限，反之，当机组运行在振动区下 限以下时如果分配的有功处于振动区，则只分配到振动区下限因此，当处于省调控制方式时，电 厂须上送当前全厂有功可控上、下限，为省调 EMS 系统下达给定值提供参考，以避免机组频繁跨越 振动区当需从上向下跨越振动区时，以停机优先的机组先跨越；当需从下向上跨越振动区时，以 开机优先的机组先跨越若未设置“开/停机顺序”(优先值相等)，则以机组“运行时间”来确定优 先顺序，向下跨越以运行时间长的优先；向上跨越以运行时间短的优先。

5 结束语湖南洪江水电站 AGC 的成功投运，标志着国内外厂家基于不同操作系统不同监控平台合作开发AGC是可行的，系统间数据通讯以及AGC控制策略在实际运行一年多来是可靠的参考文献[1] 杨春霞，黄凤珍，周民等，湖南洪江水电站计算机监控系统，水电自动化与大坝监测， 2004(3)：14-17。