廠(chǎng)網(wǎng)綜合控制系統(tǒng)GVC在火力發(fā)電廠(chǎng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)【摘要】當(dāng)前在電廠(chǎng)側(cè)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置、AGC、AVC、NCS、一次調(diào)頻等各種系統(tǒng);這些系統(tǒng)均是獨(dú)立運(yùn)行的，不便于調(diào)度管理、維護(hù)、協(xié)調(diào)控制。為了改革現(xiàn)行發(fā)電調(diào)度方式，開(kāi)展節(jié)能發(fā)電調(diào)度，減少能耗和排放，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。實(shí)現(xiàn)國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展中明確的節(jié)能發(fā)電調(diào)度、機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)。整合現(xiàn)有電廠(chǎng)側(cè)自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)系統(tǒng)、自動(dòng)電壓控制(AVC)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)，在電廠(chǎng)側(cè)建立一套具有諸多優(yōu)勢(shì)的相應(yīng)廠(chǎng)網(wǎng)綜合控制系統(tǒng)平臺(tái)勢(shì)在必行。【關(guān)鍵詞】AGC功能；AVC功能；GVC廠(chǎng)網(wǎng)綜合控制；優(yōu)勢(shì)前言：無(wú)論發(fā)電廠(chǎng)、變電站中自動(dòng)化設(shè)備如何配置，終究離不開(kāi)一個(gè)連接調(diào)度和電廠(chǎng)的樞紐，這個(gè)樞紐是廠(chǎng)站保證自動(dòng)化信息采集、傳輸及處理的關(guān)鍵。而廠(chǎng)網(wǎng)綜合控制系統(tǒng)(GVC)是電廠(chǎng)側(cè)與電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行通信并實(shí)現(xiàn)控制指令的專(zhuān)有系統(tǒng)，起到了這個(gè)樞紐的作用。本文就GVC系統(tǒng)在火電廠(chǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)做如下分析：1.GVC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GVC包括遠(yuǎn)動(dòng)通信管理模塊、自動(dòng)發(fā)電控制AGC模塊及自動(dòng)電壓控制AVC模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)通信功能和AGC、AVC功能。同時(shí)很好解決了AVC/AGC的協(xié)調(diào)控制問(wèn)題。其整體結(jié)構(gòu)及與廠(chǎng)內(nèi)其他系統(tǒng)的關(guān)系如下圖：(1).自動(dòng)發(fā)電控制AGC功能：自動(dòng)發(fā)電控制通過(guò)GVC系統(tǒng)的AGC功能模塊實(shí)現(xiàn)的。GVC系統(tǒng)接收調(diào)度端AGC命令，通過(guò)AGC控制模塊輸出直流模擬信號(hào)4~20mA至DCS系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組的出力調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)AGC直送直調(diào)功能。.全廠(chǎng)自動(dòng)電壓控制(AVC)功能：自動(dòng)電壓控制(AVC)通過(guò)GVC系統(tǒng)的AVC功能模塊實(shí)現(xiàn)的。AVC的主要功能是接收中調(diào)下達(dá)的發(fā)電廠(chǎng)高壓母線(xiàn)電壓或總無(wú)功功率控制目標(biāo)，在充分考慮各種約束條件并經(jīng)過(guò)分析計(jì)算后，估測(cè)出全廠(chǎng)總無(wú)功出力需求，再合理分配給各機(jī)組，向機(jī)組的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出增減磁信號(hào)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力，實(shí)現(xiàn)全廠(chǎng)多機(jī)組電壓無(wú)功自動(dòng)控制，使電廠(chǎng)母線(xiàn)達(dá)到目標(biāo)控制電壓值或使各機(jī)組無(wú)功出力達(dá)到目標(biāo)值。1.GVC系統(tǒng)和全廠(chǎng)各控制系統(tǒng)關(guān)系GVC系統(tǒng)整合了目前自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)系統(tǒng)、自動(dòng)電壓控制(AVC)系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)三大系統(tǒng)；GVC成為調(diào)度唯一對(duì)電廠(chǎng)側(cè)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)送指令、控制和通信的專(zhuān)有系統(tǒng)平臺(tái)。GVC和其他EMS、NCS、GMS、DCS、AVR和SIS系統(tǒng)存在著各種關(guān)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在AGC模塊中，GVC接收調(diào)度EMS系統(tǒng)機(jī)組負(fù)荷指令或計(jì)劃負(fù)荷曲線(xiàn)；在AVC模塊中，GVC接收EMS系統(tǒng)或AVC主站中下達(dá)的發(fā)電廠(chǎng)高壓母線(xiàn)電壓或總無(wú)功功率控制目標(biāo)。同時(shí)，GVC的相關(guān)信息也發(fā)送給EMS系統(tǒng)。GVC和EMS主站建立雙向通信。GVC的AGC模塊和AVC模塊通過(guò)DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有、無(wú)功調(diào)節(jié)；對(duì)于不便于通過(guò)DCS調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)組，AVC直接控制機(jī)組AVR的增減磁。GVC系統(tǒng)可直接采集調(diào)度及AGC/AVC計(jì)算所需電氣量，也可通過(guò)通訊接收電廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)和電廠(chǎng)發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電氣采集信息。為保證GVC系統(tǒng)的安全性GVC與NCS和GMS之間的均采用單向的數(shù)據(jù)通信方式。1.采用GVC系統(tǒng)的理由采用GVC系統(tǒng)主要原因有：.從電網(wǎng)規(guī)劃的AVC子站結(jié)構(gòu)來(lái)看，獨(dú)立AVC設(shè)備是無(wú)法做到“獨(dú)立”的它必須通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)將數(shù)據(jù)送給AVC上位機(jī)，這樣就決定了遠(yuǎn)動(dòng)的性能對(duì)AVC有制約關(guān)系，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)很重要。.傳統(tǒng)RTU已經(jīng)包含有AGC功能，而AVC也是其能夠?qū)崿F(xiàn)的一項(xiàng)功能而已，沒(méi)必要在費(fèi)周折另設(shè)置一套設(shè)備。這兩種情況下，把AVC和AGC都與遠(yuǎn)動(dòng)整合在一起，也就是GVC方案。另外從調(diào)度的角度來(lái)講，GVC是電廠(chǎng)側(cè)針對(duì)調(diào)度上的一套系統(tǒng)，調(diào)度要的數(shù)據(jù)、要實(shí)現(xiàn)的功能，都可以通過(guò)這一套設(shè)備來(lái)完成，設(shè)備維護(hù)更方便。1.GVC系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì).與各級(jí)調(diào)度主站直接通信并直接執(zhí)行主站AGC/AVC調(diào)節(jié)控制命令，沒(méi)有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。.具備接收調(diào)度主站下發(fā)AGC負(fù)荷計(jì)劃曲線(xiàn)，并跟蹤調(diào)節(jié)的功能，并轉(zhuǎn)發(fā)到當(dāng)?shù)睾笈_(tái)主站，供本地運(yùn)行人員實(shí)時(shí)監(jiān)視。.避免指令在不同設(shè)備之間通信、控制中相互轉(zhuǎn)發(fā)的滯后性，從而使指令能夠及時(shí)響應(yīng)主站調(diào)節(jié)的要求，增強(qiáng)了控制安全性。.適應(yīng)，并隨時(shí)滿(mǎn)足調(diào)度雙平面、主備調(diào)等要求，可靠的雙機(jī)網(wǎng)絡(luò)化配置在兼顧了調(diào)度自動(dòng)化廠(chǎng)站功能外是AVC/AGC調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了雙重化配置，提高了系統(tǒng)性?xún)r(jià)比，保證用戶(hù)投資利益。.更好的為后期的易維護(hù)性建立了基礎(chǔ)，減少了客戶(hù)協(xié)調(diào)廠(chǎng)家配合的復(fù)雜性，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備快速恢復(fù)運(yùn)行、提高電網(wǎng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的前提。1.GVC系統(tǒng)與獨(dú)立AVC比較表：GVC系統(tǒng) 獨(dú)立AVC

實(shí)時(shí)同源采集，保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)1性、可靠性非實(shí)時(shí)同源采集，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、可靠性受影響目標(biāo)調(diào)節(jié)和反饋在同一套裝置2中完成，實(shí)時(shí)閉環(huán)，精確調(diào)節(jié)目標(biāo)調(diào)節(jié)和反饋在不同裝置完成，影響調(diào)節(jié)精度利用遠(yuǎn)動(dòng)通信通道、成熟通訊3規(guī)約需建立通信通道，開(kāi)發(fā)通信規(guī)約AVC和RTU同一廠(chǎng)家產(chǎn)品，便4于維護(hù)AVC和RTU不同廠(chǎng)家產(chǎn)品，增加工程配合難度AGC和AVC在同一套裝置中完5成，實(shí)現(xiàn)AGC/AVC協(xié)調(diào)控制AGC和AVC在不同套裝置中完成，無(wú)法協(xié)調(diào)控制1.GVC系統(tǒng)與獨(dú)立RTU、AVC硬件設(shè)備比較表匚GVC系統(tǒng)獨(dú)立RTU獨(dú)立AVC主機(jī)2臺(tái)GVC主機(jī)（嵌入AVC上位機(jī)功能）2臺(tái)RTU主機(jī)2臺(tái)AVC上位機(jī)

采集模塊采集升壓站及機(jī)組AGC/AVC信息采集升壓站及機(jī)組AGC信息采集升壓站及機(jī)組AVC信息AGC每臺(tái)機(jī)組一每臺(tái)機(jī)組一套無(wú)| AVC1套無(wú)每臺(tái)機(jī)組一套當(dāng)?shù)毓δ躌TU/AVC共用一套R(shí)TU配置一套AVC配置一套經(jīng)咨詢(xún)廠(chǎng)家和現(xiàn)實(shí)中招標(biāo)實(shí)踐均可得出GVC系統(tǒng)比采用獨(dú)立RTU、獨(dú)立AVC在費(fèi)用上要節(jié)省約50萬(wàn)元左右。結(jié)束語(yǔ)：目前GVC系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)大、中、小火力發(fā)電廠(chǎng)均有應(yīng)用。例如：山西國(guó)電榆次電廠(chǎng)2X300MW機(jī)組GVC；河南華能沁北電廠(chǎng)（4X600MW+2X1000MW）機(jī)組GVC機(jī)組GVC；華能陜西秦嶺發(fā)電有限公司7#、8#（2X660MW）機(jī)組工程GVC；江蘇銅山華潤(rùn)電力有限公司（徐州彭城電廠(chǎng)三期2X1000MW機(jī)組）GVC；上海石洞口二廠(chǎng)二期（2X600MW）機(jī)組GVC；天津大港電廠(chǎng)（4X320MW）機(jī)組GVC等。綜上可見(jiàn)使用GVC系統(tǒng)不僅節(jié)省了火電廠(chǎng)基建期設(shè)備投資，而且使系統(tǒng)高度集成，減少了系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)配合過(guò)程，方便了系統(tǒng)控制和功能的實(shí)現(xiàn)；方便后期的運(yùn)行維護(hù)。相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的不斷提高、發(fā)電廠(chǎng)涉網(wǎng)設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步，GVC系統(tǒng)在火力發(fā)電廠(chǎng)中的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。廠(chǎng)網(wǎng)調(diào)度控制水平也會(huì)越來(lái)越高。參考文