“兩個細則”下的AGC、一次調頻優化措施

趙金城

【摘 要】為了規范并網發電廠運行管理，合理評估發電廠提供的輔助服務質量，江蘇經信委在2015年8月1日發布了關于執行《江蘇電網統調發電機組輔助服務管理實施辦法》和《江蘇電網統調發電機組運行考核辦法》的通知。本文根據《兩個細則》內容，針對AGC和一次調頻指標進行優化，為同類型機組降低輔助服務考核提供經驗。

【關鍵詞】 輔助服務；兩個細則；AGC；一次調頻優化

0 引言

電力系統輔助服務是指為保證電力系統的安全、經濟運行，保證電能質量，由發電企業和電力用戶提供的服務，包括：一次調頻、AGC、調峰、無功調節、備用和黑啟動服務。

徐州華潤電力有限公司#1-#4機組鍋爐為東方鍋爐廠生產的亞臨界自然循環汽包爐，汽輪機為上汽廠生產的亞臨界一次中間再熱凝汽式汽輪機，額定負荷320MW。#1、#2機組采用上海新華公司的XDPS-400e分散控制系統，DEH采用上海新華公司的DEH-IIIA。#3、#4機組采用上海自動化儀表有限公司的MAXDNA分散控制系統，DEH控制部分采用OVATION系統。

銅山華潤電力有限公司#5-#6機組鍋爐為上海鍋爐廠生產的SG-3044/27.46-M53X，采用超超臨界單爐膛塔式直流爐、一次中間再熱、四角切圓燃燒。#5-#6機組汽機為超超臨界凝汽式汽輪機，型號為上汽廠生產的N1000-26.25/600/600。DCS是美國艾默生公司的OVATION系統，DEH控制系統為西門子公司T3000系統。

2014年徐州/銅山華潤電力有限公司#1-#6機組AGC、一次調頻指標在江蘇省300MW以上火電機組排名靠后。為了減少調度考核，公司成立了運行、熱控、通訊專業人員組成的技術攻關小組，研究輔助服務考核標準，分析要因，制定并實施應對措施，在收獲輔助服務管理經驗的同時為公司贏得了經濟效益。

1 公司輔助服務運行和考核情況

1.1 2014年-2015年江蘇省調輔助服務考核標準執行情況

2014年-2015年7月31日江蘇電網輔助服務考核和補償標準（行業內稱“兩個細則”）執行的是《江蘇電網統調發電機組運行考核辦法（試行）》（蘇經信電力2011-379號文）和《江蘇電網統調發電機組輔助服務管理實施辦法（試行）》（蘇電監價2011-113號文），以下統稱舊標準。

2015年8月1日后江蘇電網執行新的考核補償標準，即《江蘇電網統調發電機組輔助服務管理實施辦法》（蘇監能市場2015-98號文）和《江蘇電網統調發電機組運行考核辦法》（蘇經信電力2015-481號文），以下統稱新標準。

1.1.1 新舊標準中AGC考核的差別

1）AGC投運率

舊標準中江蘇電網不考核AGC月投運率，新標準中要求機組AGC月投運率>90%。

2）AGC速率

舊標準中 “AGC速率要>1.5%額定容量/分，每低于0.1%額定容量/每分鐘每天考核100元”，新標準修改為“AGC速率>1.5%額定容量/分，每低于0.1%額定容量/每分鐘，每天每萬千瓦考核5元”。

3）AGC精度

舊標準中 “AGC日均精度達到0.5%額定容量”。新標準修改為“由調度EMS在線測定，平均精度必須達到0.5%額定容量，達不到要求的運行機組，按每超過0.1%額定容量每天每萬千瓦考核6元”，另外引入調節速率因子p，將AGC 機組的速率分為獎勵區間、標準區間、可容忍區間、懲罰區間四個檔次，實現AGC精度與AGC速率掛鉤。

4）AGC可調范圍

舊標準中要求機組的AGC可調范圍為40%，新標準中AGC可調范圍為45%。

1.1.2 新舊標準中一次調頻考核的差別

1）一次調頻動作量

舊標準中“機組的一次調頻平均調節量大于額定容量2%”，新標準中“一次調頻測試動作量大于3%額定容量”，“一次調頻事故實測動作量大于6%額定容量”。

2）一次調頻投入率

舊標準中一次調頻投入率沒有明確規定，新標準要求“機組一次調頻功能月投運率>95%”。

3）一次調頻響應能力

舊標準中規定“機組一次調頻45S中平均調節速率必須達到2%額定容量”，新標準要求“機組一次調頻響應指數（即機組實際動作積分電量與理論動作積分電量的比值）0-15s、0-30s、0-45s必須達到0.4、0.6、0.7。

1.2 2014年-2015年公司輔助服務考核費用和分析

江蘇省調輔助服務考核共分：非停及臨檢超期、機組調差、帶外超欠發電量、不合格點結算、AGC、一次調頻、進相運行、無功電壓、違反調度紀律、機組檢修、繼保及安自裝置管理、通信設備管理、自動化設備管理等13項考核。江蘇省調輔助服務補償共分為有償調峰、AGC、有償無功、AVC、備用及黑啟動等6項補償。

表1 2014年江蘇電網統調發電機組運行核對單

2014年江蘇電網統調發電機組運行核對單見上表1， AGC、一次調頻考核主要集中在AGC調節速率、AGC調節精度、一次調頻性能三方面，2015年8月1日后因考核標準變化，又增加了AGC投入率和AGC調節范圍不足的考核。

公司為此成立了技術攻關小組，按照人、機、料、法、環五個方面進行分析，最終得到導致輔助服務考核的要因如下。

1）AGC投入率低。主要原因有三：供熱、斷煤、煤熱值和負荷不匹配、輔機缺陷故障影響AGC投運；AGC投入后汽溫、煤量、負壓波動大；為搶發電量，未投運機組AGC。

2）AGC精度和速率低。主要原因有三： AGC指令和負荷測點不準；AGC速率設定值不對，AGC速率影響AGC精度；未按要求完成AGC性能試驗。

3）一次調頻響應慢，動作量小。主要原因有三：西門子百萬機組補氣閥禁用后影響一次調頻功能；節能方式下，機組調門開度大影響一次調頻；一次調頻動作量設定值不對。

2 采取的應對措施

2.1 運行管理

1）學習《兩個細則》中涉及到AGC、一次調頻方面的國家和行業標準文件；對現場人員組織培訓，熟悉考核標準，編制《AGC、一次調頻運行管理規定》，下發現場實施。

2）平衡搶發電量和AGC投入兩者關系，確保正常投入AGC功能。

3）汽機高調門保證一定的開度指示（百萬機組<40%），滿足機組一次調頻功能要求。

2.2 熱控專業

1）完成各機組AGC調節范圍試驗，上報省調備案。

2）修改各機組一次調頻最大動作量達到6%額定負荷。

3）按照國家行業標準GB_T 30370-2013《火力發電機組一次調頻試驗及性能驗收導則》和《防止電力生產事故的二十五項重點要求》（國能安全〔2014〕161 號）5.1.1和5.2條款要求，“新投產機組和在役機組大修、通流改造、數字電液控制系統（DEH）或分散控制系統（DCS）改造及運行方式改變后及時安排完成機組一次調頻性能試驗”，試驗后及時將一次調頻性能試驗報告上報省調備案。

4）銅山華潤電力有限公司百萬機組原設計用補氣閥來提高機組一次調頻能力，根據現場投用經驗發現補氣閥開啟時振動較大而閉鎖了補氣閥的投用功能。在2015年9月19日、10月20日發生的電網特高壓直流系統故障造成的系統低頻事件中，因#5、#6機組調門幾乎均在全開狀態，一次調頻響應指數未達到控制要求，2015年9、10兩個月僅一次調頻一項就造成90多萬元的考核費用。熱控專業為此進行了AGC和一次調頻控制邏輯的優化，主要原則是通過汽機調門直接響應機組負荷需求，提高AGC調節速度及精度；增加鍋爐變負荷前饋，分別作用至煤、水、風、減溫水回路，提高鍋爐響應能力；該變負荷前饋能夠根據速率、壓力偏差、負荷段等不同工況自動調整。汽機高調門正常運行中維持在<40%的開度，基本滿足一次調頻和AGC的響應要求。

2.3 通訊專業

1）2014年6月實現了銅山華潤#5、#6機組AVC投入功能，是華東電網第一批領取AVC補償的百萬機組。

2）定期對調度側、本地RTU側、DCS側三方的AGC指令和功率進行數據核對，減少測量引起的誤差考核。

3）和通訊軟件開發公司合作，開發輔助服務考核監控預警軟件POWER AUX 3000，實時監測機組考核情況，方便運行管理。

3 結束語

AGC和一次調頻指標是調度輔助服務考核和補償內容的主要部分，發電廠相關職能部門應根據國家和行業標準規定完成AGC和一次調頻性能優化試驗，減少AGC指令和機組功率測點的傳輸誤差，確保AGC和一次調頻的投入率，爭取電網補償，實現電網電廠的雙贏局面。

“點滴降成本，分秒增效益”，在減少調度輔助服務考核技術攻關小組成員的一致努力下，徐州/銅山華潤電力有限公司2015年全年輔助服務考核和補償實現了全年輔助服務0考核的既定目標，同時榮獲了2016年度江蘇省電力行業QC小組發布成果三等獎。小組內部成員在項目實施過程中得到了鍛煉和提高，下一步利用PDCA的工作思路，持續提升公司輔助服務考核各項指標。

【參考文獻】

[1]發電機組并網安全條件及評價[S].GBT 28566-2012.

[2]火力發電機組一次調頻試驗及性能驗收導則》[S].GBT 30370-2013.

[3]電網運行準則[S].DLT 1040-2007.

[4]蘇監能市場[2015]98號文（關于印發《江蘇電網統調發電機組輔助服務管理實施辦法》的通知）.

[5]蘇經信電力[2015]481號文.《關于印發江蘇電網統調發電機組運行考核辦法的通知》.