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1.前言
目前，電網對發(fā)電廠的調度方式絕大多數(shù)采用單機（發(fā)電機組）AGC（自動發(fā)電控制系統(tǒng)）直調方式，即將負荷指令發(fā)給每臺發(fā)電機組，直接調度每臺機組的負荷。但由于電網所涉及的機組比較多，無法充分考慮各臺機組的運行工況，導致發(fā)電效率不高、發(fā)電企業(yè)所得經濟效益較低。廠級負荷優(yōu)化分配系統(tǒng)更加符合電力調度分級管理的原則和市場經濟條件下的電廠經營管理運作方式。因此，在一定程度上頗受發(fā)電企業(yè)的青睞。
廠級負荷優(yōu)化分配應用架構:
機組級負荷優(yōu)化分配應用架構：
2.系統(tǒng)概況
自動發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）是電網調度自動化系統(tǒng)中的一項重要的基礎功能。其作用是保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質、經濟運行。
自動發(fā)電控制系統(tǒng)是一個典型的分級遞階控制結構，包含回路級控制系統(tǒng)、機組級控制系統(tǒng)、廠級控制系統(tǒng)及電網調度系統(tǒng)等。
如下圖所示：
AGC系統(tǒng)的構成如下圖：
電網調度自動化的一個重要任務是，實時監(jiān)視電力系統(tǒng)頻率的波動并隨時調整發(fā)電機出力，使系統(tǒng)功率總量始終維持在平衡狀態(tài)。AGC是指發(fā)電機組的CCS系統(tǒng)(機組協(xié)調控制系統(tǒng))根據調度中心EMS系統(tǒng)AGC軟件計算結果輸出Set—point指令， 自動調節(jié)發(fā)電機出力，維持電網頻率和區(qū)域聯(lián)絡線交換功率在規(guī)定范圍內。
3.紫金橋軟件實際應用
由紫金橋實時數(shù)據庫系統(tǒng)構建的廠級負荷優(yōu)化分配系統(tǒng)（LDS）與中調能量管理系統(tǒng)（EMS）的配合實現(xiàn)了網廠兩級優(yōu)化方案：廠級負荷分配系統(tǒng)可以實現(xiàn)根據發(fā)電節(jié)能調度方法確定各廠次日發(fā)電負荷，電廠可以在滿足負荷響應快速性要求的同時實現(xiàn)機組間負荷的經濟分配。為電網提供可控安全的分配系統(tǒng)，使電廠實現(xiàn)復合分配，提高機組效率。
整體架構如下：
數(shù)據流概述:
FromRTU：全廠計劃指令、RTU來負荷指令、省調AGC投入指令、省調AGC退出指令、省調退出快速模式、省調投入快速模式等；
ToRTU：負荷速率去RTU、負荷上限去RTU、負荷下限去RTU、實際負荷去RTU、負荷速率去RTU、RTU來負荷指令正常、機組運行去RTU、全廠減閉鎖、全廠加閉鎖、全廠AGC成組、全廠AGC運行、全廠AGC預備、全廠AGC快速模式到RTU、機組可調去RTU等；
FromDCS：DCS來負荷下降速率、DCS來負荷上限、DCS來負荷下限、DCS來實際負荷、DCS來負荷上升速率、DCS來AGC投入、DCS來機組運行、DCS來機組可調等；
ToDCS：負荷指令去DCS、系統(tǒng)故障去DCS、機組指令正常去DCS等；
系統(tǒng)主要特點:
接收省調實時發(fā)送的全廠負荷指令，同時在線采集生產運行數(shù)據，在滿足負荷響應快速性要求的同時實現(xiàn)機組間負荷的經濟最優(yōu)分配；并將優(yōu)化分配結果直接送至CCS系統(tǒng)，實現(xiàn)機組負荷的自動增減；
在中調實時指令未及時送達時，系統(tǒng)根據已經接收到的中調負荷調度計劃，在滿足負荷響應快速性要求的同時實現(xiàn)機組間負荷的經濟最優(yōu)分配；
系統(tǒng)能根據各機組在多個負荷點的煤耗值，自動擬合出各機組煤耗特性曲線；
能根據機組主輔機狀態(tài)自動設定負荷上下限，并具有避免長期停留在臨界負荷附近的能力；
設定了負荷調節(jié)不靈敏區(qū)，當中調給定負荷與當前電廠總負荷之差小于“死區(qū)”時，根據負荷分配系統(tǒng)中的算法，通過實現(xiàn)對單臺機組負荷的增減來完成中調負荷的變化要求，可避免機組的頻繁調節(jié)；
可實現(xiàn)負荷分配的廠級和機組級的手/自動無擾切換，值長站具有選擇運行方式及手動調整各機組負荷指令的能力；
系統(tǒng)實現(xiàn)重難點: 優(yōu)化模型嵌入
系統(tǒng)理論支撐：廠級負荷優(yōu)化分配系統(tǒng)是以全廠供電最小煤耗量和最小排放量為目標的，其核心是綜合各機組運行工況，對中調負荷指令進行經濟計算，并將經濟負荷指令下發(fā)給所轄各臺機組DCS。而經濟性計算首先要確定各臺單元機組的供電煤耗特性曲線，構建合理的數(shù)學決策模型，然后選擇科學的優(yōu)化算法進行負荷的優(yōu)化分配。
此系統(tǒng)優(yōu)化模型如下圖
由專業(yè)技術人員參考上圖，采用紫金橋實時數(shù)據庫系統(tǒng)腳本計算引擎實現(xiàn)封裝，在此不再描述。
注：
D: 省調發(fā)給電廠全廠指令
d: 機組實際負荷
D1-D2：省調下發(fā)指令的跳變
d1-d2：機組實際負荷的上升階段
橫軸為時間軸。
5.結論
廠級負荷優(yōu)化分配系統(tǒng)依據機組的供電煤耗特性和各臺機組的運行工況，以全廠運行機組供電煤耗量最少、排放量最小為目標進行機組間的負荷優(yōu)化分配。該系統(tǒng)將在節(jié)能降耗、提高能源利用率、增加發(fā)電企業(yè)經濟效益等方面有深遠意義，同樣適用于水電AGC、風電AGC、光伏發(fā)電AGC等行業(yè)發(fā)電企業(yè)。
系統(tǒng)應用畫面如下：
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