水电站机组一次调频与agc性能优化研究

《水电站机组一次调频与agc性能优化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、水电站机组一次调频与AGC性能优化研宄（中国南方电网调峰调频发电公司兽布革水力发电厂云南省曲靖市罗平县655800）摘要：电力系统发生的严重事故往往是难以预测的，系统负荷扰动具有不确定性，在系统内出现突然的负荷扰动情况下，水电机组一次调频对于电网的安全运行至关重要。AGC是现代化水电站必备功能，是指按预定条件和要求，以迅速、经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统需要的技术，它是在水轮发电机自动控制的基础上，实现自动化的一种方式。木文围绕水电站机组一次调频与AGC性能优化展开了详细的研宄。关键词：水电机组；一次调频；AGC；死区设置；性能优化0引

2、言一次调频与AGC是保持电网有功平衡和频率稳定的重要手段，伴随AGC和一次调频考核等技术指标和规定的不断完善，人们对一次调频与AGC的配合策略越来越加重视。一次调频与AGC下达的二次调频对电网频率的控制是一个协调互补的关系，电网频率在系统正常运行时始终处于波动状态，机组一次调频不断动作，同时电站AGC下达指令频繁，一次调频与AGC配合将直接影响机组稳定运行，因此需要对二者的协调性进行优化，从而确保二者能够发挥出正常的功能。1水电机组一次调频1.1水电机组一次调频控制简介水电机组一次调频的控制方式有两种，一种是将一次调频值叠加到监控系统的功率给定值上

3、，在监控系统中形成功率校正回路，即当调速系统中检测到频率超出死区后，直接调整导叶的开度，同时将一次调频所要变化的负荷值叠加到监控系统的功率给定值上，在监控系统中形成功率校正回路，使之不反调；另一种是当调速系统中检测到的频率超出死区后，直接调整导叶的开度，同时输出1个一次调频动作的信号到监控系统，监控系统将功率调节器切换到跟踪方式，调节器的设定值跟踪实际功率，当频率偏差冋到死区范围内再由监控系统进行功率调节。一次调频将功率调节切到跟踪状态，与由于故障原因将功率调节切到手动状态有本质区别，一次调频将功率调节切到跟踪状态在频率偏差冋到死区范围内自动进入调

4、节状态；而因故障原因将功率调节切到手动需要检修人员将故障处理完毕，由运行人员确认后再投入自动状态。机组在进行功率调节的Ml吋，也可以进行一次调频，相当于一次调频与二次调频可以同吋进行；机组在AGC控制吋，一次调频功能也可以正常投入。一次调频功能优先，一次调频动作吋闭锁功率调节。一次调频与二次调频没有矛盾，是可以Ml吋实现的两个功能，当水电站选择了一次调频功能优先，一次调频功能动作时闭锁功率调节的运行方式后，水电机组AGC控制也只能采取这种方式，其原因是由于电网奋负荷波动吋网频超出死区，水电机组在响应一次调频的时间里调度将无法通过AGC或调度指令调度

5、负荷。1.2一次调频主要指标一次调频主要指标包括：(1)水电机组永态转差率不大于4%;(2)水电机组一次调频的负荷变化限制幅度为额定负荷的±10%;(3)机组在80%的额定负荷状态下运行，对持续60s的一定频率的阶跃变化，其负荷调整响应的滞后吋间、调整的幅度应满足如下要求：①额定水头在50m及以上的水电机组，其一次调频的负荷响应滞后吋间，应小于4s;②所有机组一次调频的负荷调整幅度应在15s内达到理论计算的一次调频的最人负荷调整幅度的90%;③在电网频率变化超过机组一次调频死区吋开始的45s内，机组实际出力与机组响应0标偏差的平均值应

6、在机组额定有功出力的±5%内。1.3水电机组运行方式水电机组在设计中一般具备三种运行方式：第一种是频率方式，相当于以频率为闭环，当检测频率与额定频率存在偏差就调节，直至两者相等，主要用于并网前的转速控制；第二种方式是开度反馈方式，在这种方式下以导叶开度为闭环,导叶开度与给定开度存在偏差就进行调节；第三种方式是功率反馈方式，在这种方式下以功率为闭环，实际功率与给定功率存在偏差就进行调节，直至两者相等。一般水电机组并网后并用开度反馈运行方式和功率反馈运行方式较普遍。正常运行吋两种方式之间可以实现无扰切换。调速控制系统中具备开度反馈和功率反

7、馈两种运行方式，可以实现无扰切换，但是需要重新调整PID参数，即两种方式采用同一个调节器，方式切换后需要改变PID参数。监控系统与调速控制系统的联接中只选择了开度反馈方式。2水轮机调速器调节死区设置2.1调速器人工频率死区设置调速器设置人工频率死区的0的是减少调速系统的动作，提高机组运行的稳定性。当系统频率在死区内变化时，机组不随频率的变化进行调节，从而起到固定负荷的作用。若人工频率死区设置过小，将引起机组频繁调节，不利于机组的稳定运行，并在一定程度上影响电网的频率稳定。若设置过大，则在电网频率发生较大偏差吋不能有效发挥一次调频作用对系统提供功率支

8、援。因此，合理设定发电机组调速系统人工频率死区非常重要。2.2调速器人工开度死区设置调速器设置开度死区的目的与设置人工频率