[精选]电厂智能发电控制系统-GCS系统63.pptx

基于广域相量测控平台的基于广域相量测控平台的 电厂智能发电控制系统电厂智能发电控制系统 GCSGCS系统系统 19961996年年:实现河南电网实现河南电网1919个直调电厂的厂级有功个直调电厂的厂级有功分配和自动调功分配和自动调功。19971997年年:在自动调功装置的基础上完成了电网在自动调功装置的基础上完成了电网AVCAVC厂站端设备的研发厂站端设备的研发，并在新乡电厂并在新乡电厂、焦作电厂焦作电厂和鹤壁电厂进行了实用化运行和鹤壁电厂进行了实用化运行。到到19991999年末年末，实现了河南电网全部直调电厂的实现了河南电网全部直调电厂的AGC+AVCAGC+AVC的实用化运行的实用化运行。20042004年成功开发出年成功开发出ECEC203203广域相量测控平台广域相量测控平台。在在此平台上实现了此平台上实现了PMUPMU、AVCAVC、AGCAGC功能功能，形成了开放形成了开放的发电厂综合测控系统的发电厂综合测控系统。目前上海铱控的产品已遍布华中电网目前上海铱控的产品已遍布华中电网、华北电华北电网网、河南电网河南电网、山东电网山东电网、黑龙江电网黑龙江电网、江西电网江西电网、河北电网河北电网、广东电网广东电网、广西电网广西电网、内蒙古电网内蒙古电网、山西电网山西电网、广西电网和新疆电网广西电网和新疆电网。ECEC203203测控平台测控平台是模块化结构是模块化结构，既可以配置成既可以配置成独 立 的独 立 的 AVCAVC、AGCAGC 或或 PMUPMU 装 置装 置，也 可 以 配 置 成也 可 以 配 置 成AVC+AGC+PMUAVC+AGC+PMU的复合装置的复合装置。现场实时数据AVC/AGC/PMU下位机AVR或DCSAVC投退请求AVC投退应答增磁减磁AVC/AGC/PMU下位机AVR或DCSAVC投退请求AVC投退应答增磁减磁PMU上位机PMU主站AVC/AGC后台机PMU后台机AVC/AGC上位机AVC/AGC主站AGC输出鉴相信号现场实时数据AGC输出鉴相信号GPS基于基于ECEC203203的发电厂智能发电控制系统的发电厂智能发电控制系统 电厂智能发电控制系统电厂智能发电控制系统（GCSGCS）调度自动控制电厂综合控制机炉协调控制单元个体控制调度EMS电厂集控室GCS机炉主控室DCS个体单元控制装置控制体系控制体系 体系架构体系架构 EMSGMS发电监测系统(脱硫,煤耗,辅助服务等)GCS发电控制系统（全厂AGC/AVC）SIS厂用监控信息系统DCS分散控制系统AVRECS电气监控系统NCS网络监控系统AVCAGC体系架构体系架构 厂级负荷优化分配系统（厂级负荷优化分配系统（AGCAGC）AGCAGC的分类：的分类：1.1.机组机组CCSCCS方式。方式。机组机组CCSCCS方式下各机组协调控制系统投入方式下各机组协调控制系统投入自动，但机组负荷指令从自动，但机组负荷指令从DCSDCS操作员站手动给出。该方式操作员站手动给出。该方式是一种非是一种非AGCAGC模式。模式。2.2.单机单机AGCAGC方式。方式。单机单机AGCAGC方式下各机组方式下各机组CCSCCS投入投入AGCAGC自动，自动，但各机组负荷指令由中调但各机组负荷指令由中调EMSEMS系统直接给出。系统直接给出。3.3.厂级厂级AGCAGC方式。方式。厂级厂级AGCAGC方式下各机组方式下各机组CCSCCS投入投入AGCAGC自动，自动，厂级负荷指令由值长手动给出全厂厂级负荷指令由值长手动给出全厂AGCAGC负荷，通过优化分负荷，通过优化分配算法给出各机组负荷指令。配算法给出各机组负荷指令。4.4.调度调度AGCAGC方式。方式。中调中调AGCAGC方式下总负荷指令由网调给出，方式下总负荷指令由网调给出，经厂级经厂级AGCAGC负荷自动分配系统优化分配到各个机组。负荷自动分配系统优化分配到各个机组。【单机单机AGCAGC】系统图：系统图：EMSEMS 能量管理系统：调度能量管理系统：调度侧侧 RTURTU 1 1#机组机组DCSDCS 2 2#机组机组DCSDCS 3 3#机组机组DCSDCS 4 4#机组机组DCSDCS 远动装置：电厂侧远动装置：电厂侧 【单机【单机AGCAGC】的局限性：】的局限性：调度人员需监控系统内所有机组，劳动强度大 由于厂端机组受煤质、辅机性能等意外因素的影响，会出现无法响应指令的情况，影响网上电能质量。经济调度难以实现，比如机组长期停留临界负荷点、长期停留高煤耗区等 EMSEMS 1 1#机组机组DCSDCS 2 2#机组机组DCSDCS 3 3#机组机组DCSDCS 4 4#机组机组DCSDCS AGCAGC上位机上位机 RTURTU 工业以太网工业以太网 OPCOPC通讯通讯 AGCAGC下位机下位机 厂级厂级AGCAGC 厂级厂级AGCAGC主要功能主要功能 接收中调实时发送的全厂负荷指令，同时在线采集生产运行数据，在满足负荷响应快速性要求的同时实现机组间负荷的经济最优分配；并将优化分配结果直接送至CCS系统，实现机组负荷的自动增减；在中调实时指令不能送达时，系统可根据已经接收到的中调负荷调度计划（96点负荷曲线），在满足负荷响应快速性要求的同时实现机组间负荷的经济最优分配；系统能根据各机组在多个负荷点的煤耗值，自动拟合出各机组煤耗特性曲线；系统具有避免长期停留在临界负荷（启停磨煤机）附近的能力；设定了负荷调节不灵敏区（“死区”），当中调给定负荷与当前电厂总负荷之差小于“死区”时，根据负荷分配系统中的算法，通过实现对单台机组负荷的增减来完成中调负荷的变化要求，可避免机组的频繁调节；可实现负荷分配的厂级和机组级的手/自动无扰切换，值长站具有选择运行方式及手动调整各机组负荷指令的能力；LDS特点 系统冗余系统冗余 控制策略控制策略 无扰切换无扰切换 自诊断自诊断 机组异常机组异常 处理处理 无扰转移无扰转移 负荷负荷 寻优算法寻优算法 煤耗曲线煤耗曲线 临界负荷临界负荷 历史数据历史数据 数据分析数据分析 系统特点系统特点 AGCAGC上位机上位机 性能计算服务器性能计算服务器 值长站值长站 通过通过OPCOPC方式收集各方式收集各DCSDCS数据进行机组性能计算及后期数据进行机组性能计算及后期数据挖掘数据挖掘，同时可作为工程师站供维护人员操作平台同时可作为工程师站供维护人员操作平台 输入基础数据输入基础数据、显示系统参数显示系统参数、执行切换操作执行切换操作。通过通过LDSLDS内部网络与控制器内部网络与控制器、服务器相连服务器相连。AGCAGC下位机下位机 采集实时数据采集实时数据，通过通过LDSLDS内部通信网络接收上位机负荷分内部通信网络接收上位机负荷分配指令配指令，发送到各发送到各DCSDCS 。接收主站指令接收主站指令，获取实时数据获取实时数据，执行负荷分配算法执行负荷分配算法，并将计算出的各机组负荷指令发送给下位机并将计算出的各机组负荷指令发送给下位机。厂级控制厂级控制 机组控制机组控制 值长站界面值长站界面 运行曲线运行曲线 发电厂发电厂AVCAVC子站子站 1 1.序论关于电网序论关于电网AVCAVC 2 2.发电厂发电厂AVCAVC子站子站 3 3.铱控铱控AVCAVC装置首创技术装置首创技术 4 4.AVCAVC子站结构子站结构 5 5.主要保护控制策略主要保护控制策略 1.1 什么是电网什么是电网AVC 电网电网AVCAVC（AutomaticAutomatic VoltageVoltage ControlControl）就是就是综合考虑系统中各种调压手段综合考虑系统中各种调压手段，根据电网运行的实根据电网运行的实时信息对全网进行无功优化计算时信息对全网进行无功优化计算，并将调节命令下并将调节命令下发至各台受控设备发至各台受控设备，实施闭环控制实施闭环控制。AVCAVC系统与现有当地电压控制设备的本质区别：系统与现有当地电压控制设备的本质区别：全局性全局性、综合性综合性、实时性实时性。1 1.2 2 实现电网实现电网AVCAVC的目的的目的 (1 1)提高电压合格率提高电压合格率 (2 2)优化电网无功潮流优化电网无功潮流，使得网损最小化使得网损最小化 (3 3)实现无功电压的自动调整实现无功电压的自动调整，减轻调度及现场值班人减轻调度及现场值班人员的劳动强度员的劳动强度。1 1.3 3 电网电网AVCAVC系统框图系统框图 AVC主站传输通道电厂AVC子站变电站AVC子站AVC子站(1 1)在调度端进行电网无功优化计算在调度端进行电网无功优化计算，把结果下发到电网各可控节点把结果下发到电网各可控节点（如如电厂电厂、变电站变电站）(2 2)电厂电厂AVCAVC装置根据下发的指令调整装置根据下发的指令调整电厂的高压母线电压或机组的无功电厂的高压母线电压或机组的无功出力出力。(3 3)变电站变电站AVCAVC装置根据下发指令调整装置根据下发指令调整主变分接头主变分接头、投切变电站低压无功投切变电站低压无功补偿设备补偿设备。1.4 AVC1.4 AVC投运效果投运效果 20042004年年2 2月下旬河南电网的无功电压自动控制系统投入月下旬河南电网的无功电压自动控制系统投入运行，投入运行的电厂约有运行，投入运行的电厂约有3030个，经过半年运行，使河南个，经过半年运行，使河南电网的电压合格率达到历史最高水平，网损有明显下降，电网的电压合格率达到历史最高水平，网损有明显下降，线损率比线损率比20032003年同期下降近年同期下降近0.350.35个百分点。个百分点。(详见下表详见下表)20032003年与年与20042004年年1 1-4 4月电压合格率对比月电压合格率对比 (单位：%)1月 2月 3月 4月 全年最高 2003年 78.26 82.85 89.93 90.25 93.39 2004年 82.98 92.27 94.58 94.62 20032003年与年与20042004年年1 1-1212月网损电量对比（电量计费系统数据月网损电量对比（电量计费系统数据)单位：万千瓦时 2003年2月-2004年1月 2004年2月-2005年1月 月份 系统总 供电量 损耗 电量 线损率(%)系统总 供电量 损耗 电量 线损率(%)2 480187.24 8014.59 1.67 591672.24 8750.12 1.48 3 566005.54 9275.81 1.64 639856.01 7657.29 1.20 4 541439.82 8188.93 1.51 608731.24 7643.64 1.26 5 552785.60 7926.83 1.43 597436.01 8336.68 1.40 6 558524.74 9397.31 1.68 608474.66 8276.10 1.36 7 590157.51 9818.11 1.66 694373.82 9880.14 1.42 8 597176.00 9694.86 1.62 645570.19 9311.15 1.44 9 532725.60 8901.02 1.67 613031.52 7098.5 1.16 10 541431.67 9095.37 1.68 639674.96 7457.01 1.17 11 575522.16 9674.95 1.68 661230.86 10018.29 1.52 12 679460.00 14840.71 2.18 747960.96 9568.47 1.28 1 589826.33 9865.04 1.67 766363.30 9191.6 1.20 总计 6805242.21 114693.53 1.67 7814375.77 103188.99 1.32 1 1.序论关于电网序论关于电网AVCAVC 2 2.发电厂发电厂AVCAVC子站子站 3 3.铱控铱控AVCAVC装置首创技术装置首创技术 4 4.AVCAVC子站结构子站结构 5