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摘 要 本文以#12机组AGC改造为背景，从AGC原理的介绍为出发点，结合现有AGC的特点，深刻论述了AGC改造的必要性和可行性，以及改造后要达到的预期目标，对于当前AGC技术的成熟度提出了相应我厂AGC的后期可发展方向的设想，对于今后的发展预留了广阔的空间。
关键词 AGC；改造；必要性；发展；空间
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0164-02
1 AGC基本原理
1.1 AGC概述
AGC，指机组自动化程度高，正常工况的调整、运行全部由控制系统自动完成，机组的出力负荷也直接由调度中心遥调的自动发电控制功能。
用电负荷变化一般分为随机分量、脉动分量和持续分量
三类。
1）随机分量引起的频率变化由发电机组的一次调频功能来调整。
2）脉动分量的变化由参与调频的机组进行调整，为二次调频，即AGC。
3）负荷持续分量的变化可以通过负荷预计，按负荷曲线确定出力计划，安排机组启停，即发电计划 。
AGC系统组成可以简单地分为两大部分：电网AGC系统（决策控制层）、发电机组AGC系统（指令执行层）。
1.2 AGC体系结构
AGC系统控制结构分三部分：计划跟踪控制、区域调节控制、机组控制。
1）计划跟踪控制：功能是按照计划，提供发电的基点功率。与负荷预测、机组经济组合、发电计划、交换计划有关，主要承担调峰任务。
2）区域调节控制：功能是使区域控制偏差（ACE）满足指标要求，是AGC的核心功能。该部分计算出为使ACE满足要求，各机组需要增减的有功出力，叠加到计划跟踪的基点功率上，形成最终的机组AGC负荷指令。
计划跟踪控制和区域调节控制两部分属于电网AGC系统。
机组控制：在机组本身状况允许的条件下，自动调整机组运行工况，以满足电网AGC出力要求。主要包括机组协调控制（CCS）等热工自动、保护子系统 。
2 #12机组AGC现状以及改造的必要性
目前，#12机组运行的是早期武汉国测科技发展有限公司的AGC系统，随着科技的进步，电厂的发展需要，以及上级部门对AGC的种种性能要求，现在它在很多方面已不能满足客观要求，并且运行和维护成本也急剧增加，另外，它从投运到现在稳定期已过，也已达到更换周期，所以更换一种稳定可靠、技术先进、性能优异的AGC装置是符合电厂利益及发展的。
另外，现场的AGC系统已经有希文的远动通信管理机XWXY-T在运行，并且对AGC系统（武汉国测科技发展有限公司）进行采集传动、通道及规约的功能扩展，满足与电厂通讯要求。对于这一设备现有的功能能够满足当前新技术的要求，能够与各种新AGC装置有效的兼容，因此，可以保留这一设备。
3 新技术的优势及改造的可行性
3.1 AGC改造必须满足的要求
根据相关规程，结合青山热电厂实际，本次AGC系统改造必须以下三个方面的要求。
3.1.1 基本要求
1）AGC系统必须对青山热电厂电力系统的安全、稳定、优质、经济和协调运行提供相应的技术支持。
2）AGC系统必须符合国家有关技术标准、行业标准和有关的国际标准。
3）AGC系统必须满足电力二次系统安全防护规定要求，确保整个系统、数据及其控制行为的安全。
4）AGC系统的结构设计、系统配置、软件编制必须满足各控制区域对系统频率和联络线功率控制的要求。
5）AGC系统必须保证其闭环控制数据的完整性、一致性和准确性，必须保证控制指令和动作行为的安全性、稳定性和可靠性。
6）AGC系统必须确保连续、稳定运行，各功能模块必须在指定的周期内有序地完成闭环控制的全部过程，保证闭环控制的实时性和有效性。
7）AGC系统应采用开放式体系结构和分布式系统设计，保证系统的开放性、可扩展性，适应技术进步、设备升级、系统换代以及电力市场发展、运营规则变化的需要。
8）AGC系统应满足软、硬件平台兼容及各相关系统间的互联的要求，其结构设计应注重系统的可维护性，并提供系统自身运行状态的实时监视信息。
3.1.2 功能要求
1）AGC控制区域。
AGC的控制区域应具备调度管辖和可调资源这两个基本条件，并具有相应的控制手段和可调对象。
互联系统的控制区域应该是包括全部联络线在内的联络线走廊断面所构成闭合区域；独立系统的控制区域就是该系统所构成闭合区域。
控制区域应能保证足够的调节备用容量和事故备用容量，具備维持控制区域有功功率供需平衡，满足系统频率变化、供电负荷波动、负荷预测误差、电源意外缺失、输电线路故障和电网安全稳定等需要的能力
2）AGC分区控制。
一个AGC控制区域也可以划分为几个独立的子控制区，进行分区控制，每个控制区域的控制目标可以完全独立，也可以互相协调配合。
3）AGC分层控制。
华中电网内部总调和中调AGC可以相互独立各自控制，也可以由总调AGC协调控制，以达到充分利用网内资源优化控制的目的。同时，中调AGC也可以在以下子区域进行分层控制。
4）区域控制目标。
AGC系统应以实现高质量电能为前提，以满足实时电力供需平衡为目的。
①维持系统频率在允许范围之内，频率偏移累积误差在可矫正的允许范围之内。
②控制联络线交换功率按计划值运行，交换功率累积误差引起无意交换电量在可偿还的限制值之内。 ③在满足电网安全约束条件、电网频率和对外净交换功率计划的情况下协调参与调节的AGC电厂（机组）满足市场交易和经济调度原则优化运行。
5）区域控制方式。
我厂AGC的控制方式是配合中调AGC实现其控制目标，AGC控制方式由电网区域的控制目标要求决定，有以电网频率为控制目标的定频率的控制方式，以联络线为控制目标的定联络线控制方式和同时兼顾频率和联络线的频率与联络线偏差控制
方式。
3.1.3 通信要求
1）远动传输通道。
确定远动信息的传输通道、质量及技术要求。青山电厂至调度机构具备两个以上可用的独立路由的通信通道。
2）远动通信规约。
AGC遠动信息所遵循的通信规约应该是符合国际标准的通信规约。
3.2 本次AGC改造可行性分析
根据现场的技术功能要求、设备配置、现有接线及数据采集点表，再考虑到增加数据扩容及冗余情况，选择武汉希文科技股份有限公司的XWAGC-II型AGC系统可较好满足要求，具体体现在以下3个方面。
3.2.1 数据采集部分
数据的采集电气室数据主要包含遥信、遥测、遥控、遥调，目前，通过现有接线及数据点表大致可以了解到电气室的RTU采集近16个直流量，32个遥信量；再考虑到扩容及冗余情况，改造后直流量采集大于等于24个、遥信量大于等于32个。
3.2.2 数据通信部分
通讯部分主要是AGC系统内部通讯，与厂内智能设备通讯，以及数据远送至#12机新主盘RTU（包括四线音频、数字通道、网络通道）等。为了扩展其功能，提高稳定性，已有武汉希文科技股份有限公司通讯设备（远动通讯管理单元）与之通讯，并扩展出多路网络、模拟以及数字通道，且支持多种规约。
3.2.3 当地监控部分
满足12#机组数据监控要求，满足中调下发指令显示要求。
4 #12机组AGC改造后效果
根据改造的要求和改造需保留的相关部分得到如图所示的拓扑图。
5 改造后AGC后期可发展空间
目前电网对我厂实施单台机组的AGC负荷调度，不能在发电厂内部实现各台机组的最佳经济负荷分配，且调度中心给定负荷曲线和AGC给定负荷曲线存在较大差异，投入AGC后又不能在调度允许的±2%内调整负荷，使得存在欠发电量现象，不利于实现我厂经济利益最大化。
在电厂推广实施全厂负荷优化分配（及进行全厂AGC改造），其目的和意义在于：
1）火力发电厂厂级AGC是建立在电网能量管理系统（EMS）和发电机组控制系统之间的协调控制系统，厂级AGC作为衔接电网负荷指令与机组负荷控制的中间枢纽系统，既能满足电网安全、优质、经济运行需要，又能提高发电厂高效、节能、协调运行水平，达到电网与电厂的双赢。
2）厂级AGC改变了传统点对点直控机组的调度方式，在接受调度中心下达的全厂负荷指令或计划曲线后，按照“统一调度、分级管理”的原则和节能发电调度的排序要求，根据各台机组的煤耗率、脱硫效率、响应速率、调节范围、上网电价、运行工况等性能参数，自动、合理地进行全厂机组的优化组合和负荷分配，有效降低发电成本，促进机组高效、经济运行，其中仅单台机组优化运行带来的节能潜力可达0.1～0.5%左右。
3）通过厂级AGC，能够更好地适应厂网协调、电力市场运营和电力体制改革的需要，从而达到节能减排的目的；有利于提高机组的安全稳定性能，精简电力调度控制对象。
6 结束语
改造后的AGC系统，无论是从安全性还是从经济性方面来看，均取得了令人满意的效果。调度方式的优化有效降低发电成本，促进机组高效、经济运行。通过厂级AGC，减轻了设备磨损，同时也大幅提升了发电运行负荷率，从而有效降低了发电耗水率，对电厂经济运行促进作用效果明显。
参考文献
[1]武汉希文AGC装置说明书.
关键词 AGC；改造；必要性；发展；空间
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0164-02
1 AGC基本原理
1.1 AGC概述
AGC，指机组自动化程度高，正常工况的调整、运行全部由控制系统自动完成，机组的出力负荷也直接由调度中心遥调的自动发电控制功能。
用电负荷变化一般分为随机分量、脉动分量和持续分量
三类。
1）随机分量引起的频率变化由发电机组的一次调频功能来调整。
2）脉动分量的变化由参与调频的机组进行调整，为二次调频，即AGC。
3）负荷持续分量的变化可以通过负荷预计，按负荷曲线确定出力计划，安排机组启停，即发电计划 。
AGC系统组成可以简单地分为两大部分：电网AGC系统（决策控制层）、发电机组AGC系统（指令执行层）。
1.2 AGC体系结构
AGC系统控制结构分三部分：计划跟踪控制、区域调节控制、机组控制。
1）计划跟踪控制：功能是按照计划，提供发电的基点功率。与负荷预测、机组经济组合、发电计划、交换计划有关，主要承担调峰任务。
2）区域调节控制：功能是使区域控制偏差（ACE）满足指标要求，是AGC的核心功能。该部分计算出为使ACE满足要求，各机组需要增减的有功出力，叠加到计划跟踪的基点功率上，形成最终的机组AGC负荷指令。
计划跟踪控制和区域调节控制两部分属于电网AGC系统。
机组控制：在机组本身状况允许的条件下，自动调整机组运行工况，以满足电网AGC出力要求。主要包括机组协调控制（CCS）等热工自动、保护子系统 。
2 #12机组AGC现状以及改造的必要性
目前，#12机组运行的是早期武汉国测科技发展有限公司的AGC系统，随着科技的进步，电厂的发展需要，以及上级部门对AGC的种种性能要求，现在它在很多方面已不能满足客观要求，并且运行和维护成本也急剧增加，另外，它从投运到现在稳定期已过，也已达到更换周期，所以更换一种稳定可靠、技术先进、性能优异的AGC装置是符合电厂利益及发展的。
另外，现场的AGC系统已经有希文的远动通信管理机XWXY-T在运行，并且对AGC系统（武汉国测科技发展有限公司）进行采集传动、通道及规约的功能扩展，满足与电厂通讯要求。对于这一设备现有的功能能够满足当前新技术的要求，能够与各种新AGC装置有效的兼容，因此，可以保留这一设备。
3 新技术的优势及改造的可行性
3.1 AGC改造必须满足的要求
根据相关规程，结合青山热电厂实际，本次AGC系统改造必须以下三个方面的要求。
3.1.1 基本要求
1）AGC系统必须对青山热电厂电力系统的安全、稳定、优质、经济和协调运行提供相应的技术支持。
2）AGC系统必须符合国家有关技术标准、行业标准和有关的国际标准。
3）AGC系统必须满足电力二次系统安全防护规定要求，确保整个系统、数据及其控制行为的安全。
4）AGC系统的结构设计、系统配置、软件编制必须满足各控制区域对系统频率和联络线功率控制的要求。
5）AGC系统必须保证其闭环控制数据的完整性、一致性和准确性，必须保证控制指令和动作行为的安全性、稳定性和可靠性。
6）AGC系统必须确保连续、稳定运行，各功能模块必须在指定的周期内有序地完成闭环控制的全部过程，保证闭环控制的实时性和有效性。
7）AGC系统应采用开放式体系结构和分布式系统设计，保证系统的开放性、可扩展性，适应技术进步、设备升级、系统换代以及电力市场发展、运营规则变化的需要。
8）AGC系统应满足软、硬件平台兼容及各相关系统间的互联的要求，其结构设计应注重系统的可维护性，并提供系统自身运行状态的实时监视信息。
3.1.2 功能要求
1）AGC控制区域。
AGC的控制区域应具备调度管辖和可调资源这两个基本条件，并具有相应的控制手段和可调对象。
互联系统的控制区域应该是包括全部联络线在内的联络线走廊断面所构成闭合区域；独立系统的控制区域就是该系统所构成闭合区域。
控制区域应能保证足够的调节备用容量和事故备用容量，具備维持控制区域有功功率供需平衡，满足系统频率变化、供电负荷波动、负荷预测误差、电源意外缺失、输电线路故障和电网安全稳定等需要的能力
2）AGC分区控制。
一个AGC控制区域也可以划分为几个独立的子控制区，进行分区控制，每个控制区域的控制目标可以完全独立，也可以互相协调配合。
3）AGC分层控制。
华中电网内部总调和中调AGC可以相互独立各自控制，也可以由总调AGC协调控制，以达到充分利用网内资源优化控制的目的。同时，中调AGC也可以在以下子区域进行分层控制。
4）区域控制目标。
AGC系统应以实现高质量电能为前提，以满足实时电力供需平衡为目的。
①维持系统频率在允许范围之内，频率偏移累积误差在可矫正的允许范围之内。
②控制联络线交换功率按计划值运行，交换功率累积误差引起无意交换电量在可偿还的限制值之内。 ③在满足电网安全约束条件、电网频率和对外净交换功率计划的情况下协调参与调节的AGC电厂（机组）满足市场交易和经济调度原则优化运行。
5）区域控制方式。
我厂AGC的控制方式是配合中调AGC实现其控制目标，AGC控制方式由电网区域的控制目标要求决定，有以电网频率为控制目标的定频率的控制方式，以联络线为控制目标的定联络线控制方式和同时兼顾频率和联络线的频率与联络线偏差控制
方式。
3.1.3 通信要求
1）远动传输通道。
确定远动信息的传输通道、质量及技术要求。青山电厂至调度机构具备两个以上可用的独立路由的通信通道。
2）远动通信规约。
AGC遠动信息所遵循的通信规约应该是符合国际标准的通信规约。
3.2 本次AGC改造可行性分析
根据现场的技术功能要求、设备配置、现有接线及数据采集点表，再考虑到增加数据扩容及冗余情况，选择武汉希文科技股份有限公司的XWAGC-II型AGC系统可较好满足要求，具体体现在以下3个方面。
3.2.1 数据采集部分
数据的采集电气室数据主要包含遥信、遥测、遥控、遥调，目前，通过现有接线及数据点表大致可以了解到电气室的RTU采集近16个直流量，32个遥信量；再考虑到扩容及冗余情况，改造后直流量采集大于等于24个、遥信量大于等于32个。
3.2.2 数据通信部分
通讯部分主要是AGC系统内部通讯，与厂内智能设备通讯，以及数据远送至#12机新主盘RTU（包括四线音频、数字通道、网络通道）等。为了扩展其功能，提高稳定性，已有武汉希文科技股份有限公司通讯设备（远动通讯管理单元）与之通讯，并扩展出多路网络、模拟以及数字通道，且支持多种规约。
3.2.3 当地监控部分
满足12#机组数据监控要求，满足中调下发指令显示要求。
4 #12机组AGC改造后效果
根据改造的要求和改造需保留的相关部分得到如图所示的拓扑图。
5 改造后AGC后期可发展空间
目前电网对我厂实施单台机组的AGC负荷调度，不能在发电厂内部实现各台机组的最佳经济负荷分配，且调度中心给定负荷曲线和AGC给定负荷曲线存在较大差异，投入AGC后又不能在调度允许的±2%内调整负荷，使得存在欠发电量现象，不利于实现我厂经济利益最大化。
在电厂推广实施全厂负荷优化分配（及进行全厂AGC改造），其目的和意义在于：
1）火力发电厂厂级AGC是建立在电网能量管理系统（EMS）和发电机组控制系统之间的协调控制系统，厂级AGC作为衔接电网负荷指令与机组负荷控制的中间枢纽系统，既能满足电网安全、优质、经济运行需要，又能提高发电厂高效、节能、协调运行水平，达到电网与电厂的双赢。
2）厂级AGC改变了传统点对点直控机组的调度方式，在接受调度中心下达的全厂负荷指令或计划曲线后，按照“统一调度、分级管理”的原则和节能发电调度的排序要求，根据各台机组的煤耗率、脱硫效率、响应速率、调节范围、上网电价、运行工况等性能参数，自动、合理地进行全厂机组的优化组合和负荷分配，有效降低发电成本，促进机组高效、经济运行，其中仅单台机组优化运行带来的节能潜力可达0.1～0.5%左右。
3）通过厂级AGC，能够更好地适应厂网协调、电力市场运营和电力体制改革的需要，从而达到节能减排的目的；有利于提高机组的安全稳定性能，精简电力调度控制对象。
6 结束语
改造后的AGC系统，无论是从安全性还是从经济性方面来看，均取得了令人满意的效果。调度方式的优化有效降低发电成本，促进机组高效、经济运行。通过厂级AGC，减轻了设备磨损，同时也大幅提升了发电运行负荷率，从而有效降低了发电耗水率，对电厂经济运行促进作用效果明显。
参考文献
[1]武汉希文AGC装置说明书.