基于廠網(wǎng)協(xié)聯(lián)大型水電站自動(dòng)發(fā)電控制策略分析與制定

以遺傳算法為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)出一種水電廠自動(dòng)發(fā)電控制算法。該算法有效地解決了優(yōu)化問(wèn)題中對(duì)求解多約束條件的處理問(wèn)題。程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,收斂速度快。仿真計(jì)算驗(yàn)證了該算法的有效性。

為求解大型水電站自動(dòng)發(fā)電控制(automaticgenerationcontrol,agc)機(jī)組優(yōu)化組合問(wèn)題,提出一種多種群蟻群優(yōu)化算法。同時(shí),綜合考慮水量、電量平衡,水庫(kù)、機(jī)組運(yùn)行限制等多重安全生產(chǎn)約束條件,提出了一種流量—水頭—出力的循環(huán)迭代策略確定時(shí)段動(dòng)態(tài)水頭,并引入基于機(jī)組啟停優(yōu)先順序表的系統(tǒng)備用容量修補(bǔ)技術(shù),使水電站agc機(jī)組運(yùn)行時(shí)達(dá)到最優(yōu)。將所提算法應(yīng)用于葛洲壩水電站agc機(jī)組優(yōu)化組合,與其他求解方法對(duì)比表明所提算法求解精度高,求解速度快,具有較強(qiáng)的工程實(shí)用價(jià)值。

agc自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)由于其工作效率較高、控制精度較好,在水電廠中得到了極為廣泛的應(yīng)用。因此,對(duì)于水電廠agc系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與優(yōu)化策略進(jìn)行分析和探討,通過(guò)agc機(jī)組組合、負(fù)荷分配和機(jī)組啟停方案的改進(jìn),為其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

水電廠跨領(lǐng)域中是否可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制這樣一個(gè)目標(biāo),和我國(guó)范圍之內(nèi)電力系統(tǒng)這和個(gè)體自動(dòng)發(fā)電控制結(jié)果之間呈現(xiàn)出來(lái)的相互關(guān)系是較為密切的。但是現(xiàn)階段我國(guó)范圍之內(nèi)的各個(gè)中小規(guī)模水電廠自動(dòng)化水平是較為低下的,為了可以我國(guó)范圍之內(nèi)中小型水電廠領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)\"無(wú)人值守\"這樣一個(gè)目標(biāo),針對(duì)自動(dòng)發(fā)電控制技術(shù)在水電廠中得到的應(yīng)用就有一定的現(xiàn)實(shí)意義,希望可以在今后相關(guān)的工作人員對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析的時(shí)候起到一定程度的借鑒性作用,最終在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程向前推進(jìn)的過(guò)程中做出一定的貢獻(xiàn)。

為了經(jīng)濟(jì)合理地利用水力資源、加強(qiáng)電網(wǎng)及水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高流域梯級(jí)水電站的自動(dòng)化運(yùn)作。以烏江流域彭水、銀盤(pán)水電站為例對(duì)梯級(jí)水電站聯(lián)合自動(dòng)發(fā)電控制的實(shí)現(xiàn)及水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出框架設(shè)計(jì)。

主要介紹了大型水電站的招標(biāo),標(biāo)書(shū)的編制及機(jī)組技術(shù)規(guī)范的確定必須重視的幾個(gè)問(wèn)題。同時(shí)又介紹了標(biāo)書(shū)編制前應(yīng)掌握的有關(guān)科技知識(shí)。

自動(dòng)發(fā)電控制是現(xiàn)代電網(wǎng)控制中的一項(xiàng)重要功能，針對(duì)水電廠提出了一種機(jī)組調(diào)節(jié)策略，綜合考慮了機(jī)組組合、負(fù)荷分配和機(jī)組啟停，并解決了避免機(jī)組頻繁調(diào)整的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配問(wèn)題，減少了機(jī)組啟停次數(shù)。這種方法為電力市場(chǎng)下水電廠的自動(dòng)發(fā)電控制提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案。

水電廠自動(dòng)發(fā)電控制（agc）牽涉到諸多因素，要真正取得實(shí)效，需要提供周全靈活的運(yùn)作模式和安全可靠的容錯(cuò)協(xié)調(diào)手段．自動(dòng)發(fā)電控制的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下原則：（1）應(yīng)考慮廠內(nèi)機(jī)組運(yùn)行方式的多樣性，使參加agc的機(jī)組處于相對(duì)優(yōu)化工況；（2）能周全靈活地選擇agc的運(yùn)作模式，和具備足夠的檢錯(cuò)、糾措手段，以便適應(yīng)各制約因素的要求，發(fā)揮實(shí)際有效的作用；（3）注意相關(guān)功能的協(xié)調(diào)，追求最好的綜合經(jīng)濟(jì)效益．實(shí)現(xiàn)agc的宗旨則是為了安全、可靠、迅速、經(jīng)濟(jì)地發(fā)電．

自動(dòng)發(fā)電控制是現(xiàn)代電網(wǎng)控制中的一項(xiàng)重要功能，針對(duì)水電廠提出了一種機(jī)組調(diào)節(jié)策略，綜合考慮了機(jī)組組合、負(fù)荷分配和機(jī)組啟停，并解決了避免機(jī)組頻繁調(diào)整的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配問(wèn)題，減少了機(jī)組啟停次數(shù)。這種方法為電力市場(chǎng)下水電廠的自動(dòng)發(fā)電控制提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案。

水電廠本身具備可以改變輸出功率的功能,并且還可以有效地控制電力系統(tǒng)的自動(dòng)發(fā)電.本文針對(duì)水電廠自動(dòng)發(fā)電控制技術(shù)進(jìn)行了探討,從某些環(huán)節(jié)介紹了水電廠自動(dòng)發(fā)電控制的任務(wù)和功能.并且還結(jié)合工程的實(shí)際情況,提出了水電廠自動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)控制的方案.

中國(guó)大型水電站（含已建/在建/籌建）簡(jiǎn)介 資料收集／校準(zhǔn)／整理：錦繡良緣 中國(guó)水能蘊(yùn)藏量第一的流域——長(zhǎng)江：水能蘊(yùn)藏量2.68億千瓦，居世界第 二位，僅次于水能蘊(yùn)藏量2.79億千瓦的亞馬遜河。中國(guó)大型水電站項(xiàng)目主要集 中在長(zhǎng)江流域。長(zhǎng)江流域的水能蘊(yùn)藏量比雅魯藏布江，瀾滄江，黃河，珠江，怒 江等的總和還要多。因此在了解我國(guó)的中國(guó)大型水電站項(xiàng)目之前，讓我們來(lái)了解 一下長(zhǎng)江。 長(zhǎng)江干流全長(zhǎng)6300千米。其上源源頭至南源當(dāng)曲口——稱(chēng)沱沱河，當(dāng)曲口 至青海省玉樹(shù)縣巴塘河口——稱(chēng)通天河，巴塘河口至四川省宜賓市岷江口——稱(chēng) 金沙江，岷江口以下——通稱(chēng)長(zhǎng)江。另外岷江口以下的長(zhǎng)江各段又有川江，峽江， 荊江，揚(yáng)子江等稱(chēng)謂。 關(guān)于長(zhǎng)江干流的上，中，下游的劃分，主要有兩種說(shuō)法： 1、按河道特征及流域地形劃分： 上游——長(zhǎng)江源頭至湖北省宜昌市，水急灘多，河道曲折； 中游——湖北省宜昌市至江西

以二倍體遺傳算法為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一種梯級(jí)水電廠自動(dòng)發(fā)電控制(agc)算法。該算法既可用于離線(xiàn)制定梯級(jí)水電廠的日發(fā)電計(jì)劃,又可用于梯級(jí)水電廠的實(shí)時(shí)發(fā)電控制。算法中,出力限制條件在負(fù)荷分配方案的編碼中自動(dòng)滿(mǎn)足,其它約束條件如負(fù)荷平衡、水量平衡(考慮梯級(jí)水庫(kù)間的水流流達(dá)時(shí)間)等則在計(jì)算個(gè)體適應(yīng)值時(shí)予以考慮。算法程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,收斂速度快。仿真計(jì)算驗(yàn)證了該算法的有效性

在傳統(tǒng)的單機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制agc（automaticgenerationcontrol）的基礎(chǔ)上,采用節(jié)能環(huán)保優(yōu)化技術(shù),提出了廠級(jí)agc控制優(yōu)化方法。廠級(jí)agc系統(tǒng)接受主站側(cè)全廠負(fù)荷總指令,依據(jù)各臺(tái)機(jī)組的煤耗率、脫硫脫硝效率、負(fù)荷響應(yīng)速率、旋轉(zhuǎn)備用、安全裕度等,計(jì)算全廠機(jī)組最優(yōu)負(fù)荷分配策略,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保調(diào)度與負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配相協(xié)調(diào)。通過(guò)宣城電廠的運(yùn)行試驗(yàn)表明,該廠級(jí)agc控制下平均節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約0.5g,節(jié)煤效率0.2%,優(yōu)化效果顯著。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及人們生活水平的提高,對(duì)于電能的需求也在不斷增加,與此同時(shí)對(duì)于電能質(zhì)量也具有一定的要求,對(duì)于水電廠自動(dòng)化水平的需求也在提高,經(jīng)過(guò)不斷的研究和分析,自動(dòng)發(fā)電控制工程已經(jīng)逐漸成為水電廠發(fā)展過(guò)程中必不可少的部分。相比較于火電廠,水電廠具有靈活、起停迅速等優(yōu)點(diǎn),具有一定的調(diào)節(jié)作用,可以改變用電和發(fā)電之間的問(wèn)題,因此,需要不斷適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)電實(shí)際需求,所以,水電廠自動(dòng)發(fā)電控制工程變得尤為重要。

筒閥安裝在固定導(dǎo)葉與活動(dòng)導(dǎo)葉之間,具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕等優(yōu)點(diǎn),小灣電站6臺(tái)機(jī)組均采用筒閥作為水輪機(jī)主閥。該筒閥外型尺寸巨大且運(yùn)行在高水頭下,其安裝工序復(fù)雜,工藝控制嚴(yán)格。從筒閥的焊接到預(yù)組裝,著重介紹其預(yù)裝工序及工藝控制。

在傳統(tǒng)的單機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制agc(automaticgenerationcontrol)的基礎(chǔ)上,采用節(jié)能環(huán)保優(yōu)化技術(shù),提出了廠級(jí)agc控制優(yōu)化方法。廠級(jí)agc系統(tǒng)接受主站側(cè)全廠負(fù)荷總指令,依據(jù)各臺(tái)機(jī)組的煤耗率、脫硫脫硝效率、負(fù)荷響應(yīng)速率、旋轉(zhuǎn)備用、安全裕度等,計(jì)算全廠機(jī)組最優(yōu)負(fù)荷分配策略,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保調(diào)度與負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配相協(xié)調(diào)。通過(guò)宣城電廠的運(yùn)行試驗(yàn)表明,該廠級(jí)agc控制下平均節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約0.5g,節(jié)煤效率0.2%,優(yōu)化效果顯著。

以?xún)蓞^(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)為例,介紹了自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)中幾種經(jīng)典控制器的控制性能。在區(qū)域1中加上1%的單步負(fù)載擾動(dòng)的情況下,分析區(qū)域內(nèi)頻率偏差、聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率偏差和調(diào)速器的輸入信號(hào),供應(yīng)用時(shí)參考。

目前三峽左岸電站采用經(jīng)進(jìn)發(fā)電機(jī)組，已確定了合理的保護(hù)方案，文中參考三峽機(jī)組的故障仿真數(shù)據(jù)，考慮未來(lái)采用國(guó)產(chǎn)機(jī)組保護(hù)配置可能的變化，討論了大型水電站發(fā)電機(jī)內(nèi)啊短路的主保護(hù)方案，以供參考，該方案包括了橫差保護(hù)，故障分量負(fù)序功率方向保護(hù)和不完全縱差保護(hù)的綜合應(yīng)用。

本文介紹了水電廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制可取得經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算方法，并用與過(guò)去運(yùn)行實(shí)績(jī)進(jìn)行對(duì)比的方法計(jì)算了各種不同類(lèi)型水電廠用計(jì)算機(jī)控制后的經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算表明，不同類(lèi)型電站的經(jīng)濟(jì)效益相差甚大。文章深入分析了影響經(jīng)濟(jì)效益的因素，得出的結(jié)論是：有調(diào)節(jié)性能好的水庫(kù)、參加系統(tǒng)調(diào)節(jié)、日負(fù)荷曲線(xiàn)變化大的水電廠具有最大的經(jīng)濟(jì)效益；合理安排機(jī)組啟停對(duì)優(yōu)化工況至為重要。

為了適應(yīng)電網(wǎng)日益嚴(yán)格的調(diào)峰調(diào)頻要求,廣州蓄能水電廠對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(scada)系統(tǒng)進(jìn)行了全面改造升級(jí),對(duì)其自動(dòng)發(fā)電控制功能進(jìn)行了重新優(yōu)化設(shè)計(jì)。文中詳細(xì)介紹了廣州蓄能水電廠scada系統(tǒng)2種有功控制的計(jì)算方式,即功率調(diào)節(jié)方式和頻率調(diào)節(jié)方式,對(duì)今后電廠自動(dòng)發(fā)電控制程序的設(shè)計(jì)有參考意義。

卜 、 、 了1一 曼結(jié)栩大型水電站尾水調(diào)壓井 動(dòng)態(tài)過(guò)程研究 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)常近時(shí)壽梅華√羅進(jìn)7；- i提要】奉文描連帶尾水調(diào)壓井的水力裝置系統(tǒng)大，小虛動(dòng)過(guò)渡過(guò)程基于剛性理叁內(nèi)特 性解析的數(shù)值計(jì)算和穩(wěn)定性分析。于l9904~l0月在帶尾水稠壓井的鏡泊湖水電廠進(jìn)行了 14種情況的現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)，驗(yàn)證了所列方程婦的：隹確性。將本理鬯應(yīng)用于帶尾水調(diào) 壓井的女朝山水電站工程，經(jīng)計(jì)算分析征明，將原設(shè)計(jì)調(diào)壓井面枳減小50仍可滿(mǎn)足工 程安全穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要奉文對(duì)工程應(yīng)用具有實(shí)際意衛(wèi)并帶采較大經(jīng)濟(jì)教益， i關(guān)鍵詞1尾水淵壓并，過(guò)渡過(guò)程，1而浪計(jì)算．慨定-濁，向特性解析法 一 、概述 長(zhǎng)期以來(lái)有關(guān)研究尾水調(diào)壓井的文獻(xiàn)不太多見(jiàn) 并且大都仍停留在只研究“尾水調(diào)壓井一隧洞水力 系統(tǒng)．

在水電站大壩計(jì)算中,壩基深層抗滑穩(wěn)定問(wèn)題是決定工程成敗的決定因素之一,對(duì)水電站安全運(yùn)行至關(guān)重要。針對(duì)某大型水電站典型壩段壩基巖體的正常蓄水位工況,采用強(qiáng)度折減方法進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性分析。計(jì)算結(jié)果表明:以彈塑性計(jì)算不收斂為失穩(wěn)判據(jù)得到的安全系數(shù)為2.70,以塑性區(qū)貫通和關(guān)鍵點(diǎn)位移突變作為失穩(wěn)判據(jù)得到的安全系數(shù)為2.50;并且,壩踵與壩趾特征點(diǎn)位移計(jì)算值均指向下游方向,表明壩體有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)。綜合上述分析結(jié)果,該壩段在正常蓄水位工況下的整體安全系數(shù)應(yīng)該為2.50左右,無(wú)法滿(mǎn)足正常工況下3.0的安全度要求,必須對(duì)該壩段進(jìn)行加固處理。