对改善小水电站孤网运行状况的技术措施

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1、小水电2014年第1期(总第175期)技术交流改善小水电站孤网运行状况的技术措施郭建业(武汉市汉诺优电控有限责任公司湖北武汉430010)【摘要】分析了部分小型水电站在孤网运行时存在的问题，提出了若干改善其运行状况的技术措施，包括更新改造自动化设备、加快发电功率的调节速度、以及增大机组飞轮的GD等。除此之外，简要介绍了有一定实用价值的稳频装置。图1幅。【关键词】小水电站孤网运行稳频装置技术措施《孤网运行的小水电机组设计导则》等标准，就是1概述针对有孤网运行要求的小水电机组，对其设计、选孤网运行的小型水电站有两类：一类是与大电型加以规范。

2、网毫无联系、常年孤立运行的电站；另一类小型水然而，由于过去相关规范的缺失，电站设计、电站虽然并入电网运行，但因电网故障或正常检设备选型时未充分考虑孤网运行的特殊要求，导致修，需要短期维持孤立运行，以满足厂用电和近区部分已投运的小水电站在孤网运行时频率、电压波负荷的要求。前者数量较少，后者数量相对较多。动过大，甚至不能正常运行。为改善这类小水电站孤网运行的小型水电站存在一些特殊问题。部的运行状况，介绍若干技术措施，以便依据实际情分电站的机组惯性时间常数r过小，水流加速时况参考、选用。间常数过大，调速器、励磁装置等自动化设备不能满足孤网运行

3、要求。很多情况下，即使没有负2自动化设备更新改造荷突变，孤网频率也会在一定范围内周期性波动，21调速器的更新改造使得机组调节频繁。当负荷发生随机突变时，由于建议采用标准化程度高、不需专设补气系统的孤网总功率较小，突变负荷相对值远高于大电网，高油压微机调速器；油泵排量及蓄能器容积均应为因而频率波动峰值大、次数多，导致机组大幅度频同型非孤网运行调速器的2倍以上；冲击式调速器繁调节。的喷针与折向器为并联调节，折向器投、切速度可这种情况不仅影响电能质量和设备寿命，还可以分别连续调整，转桨式机组调速器可实现协联工能因过速、低频或低油压等引起事故停

4、机。况与定桨工况的自动转换；操作功10000N·以下上述问题涉及水电站的规划设计、机组和自动的调速器，应设置纯机械手动操作机构以便进行黑化设备的配置等多个因素，需在电站设计和设备选届动。型阶段综合考虑，统筹解决。目前我国正在制订22励磁装置的更新改造应采用具有大小网识别、切换功能的变结构收稿日期：2013—08一l5PID型微机励磁装置；调节参数(PID参数、电压作者简介：郭建业(1940一)，男，教授级高级工程师，主要从事水轮机调速系统的研究、设计工作。调差率等)可以现场整定，具有自动灭磁功能；当l~nail：whs~y@163con

5、]切为孤网、小网运行时，励磁装置的调节规律应有·17·技术交流利于频率的稳定避免励磁调节过程对机组频率的线性调节功能。正反馈耦合。4增大机组飞轮的GD23对其他自动化设备的要求r值偏小的机组，同样的负荷变化将引起较采用微机保护装置，设置频率保护功能。采用具有自动顺序操作功能的自动控制屏，配置可靠的大的频率波动，导致孤网运行状况不佳。厂用直流电源或交流不间断电源。通过增大机组飞轮的GD，从而增大这类机组的值，是改善机组孤网运行状况的有效措施。3加快发电功率的调节速度较大的值不仅可增大机组抑制频率变化的能力，机组发电功率的调节速度取决于机组

6、最短关闭减少频率波动，同时也有利于机组的小波动稳定。时间r，r虽由调速器整定，但其大小主要取决对于一些小水电机组而言，增大飞轮GD2简于电站引水系统的水流加速时间常数，对频率单易行，经济实用，宜作为优先选项。波动有直接而重大的影响。及r越小，意味着机组在调速器的作用下，能以较快的速度改变其输5稳频装置简介出功率，使机组转速较快稳定，有效减小频率波虽然增大机组飞轮的(翔能有效改善机组孤动。相反，较大的及r机组的功率调节速度网运行状况，但由于厂房布置和机组结构等因素的变缓慢，导致孤网运行状况不良。限制，对于部分已投运的水电站却难以实施。这时

7、1座水电站建成后，其及r值就已确定，可考虑安装1台与增大飞轮∞效果相同，但布即使过大也难以减小。为加快发电功率调节的速置灵活、联接方便的稳频装置。度，可增设1台与孤网冲击负荷功率相当的燃油发稳频装置由异步电动机、磁粉离合器和飞轮联电机组，与水电机组并列运行。因燃油发电机组的轴而成(见图1)，电动机与发电机出口端并联，r远小于水电机组，功率调节速度很快，故可快可布置于任意位置。速承担变动负荷，有效减少频率波动。当机组频率因负荷减少而升高时，稳频装置成并联燃油发电机组的方案用于孤网运行的冲击为发电机的负荷，且负荷功率随频率的升高而增式机组更

8、为有利。因为冲击式机组喷针的开关时间大，直至达到其额定值。机组频率降低时，稳频装虽长，但其折向器可快速投入，迅速抑制负荷突减置立刻成为与机组并列运行的发电机，且发电功率时转速升高。适当设置燃油发电机组的相关