基于右江水电厂调速器建模试验

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1、广西水利水电GXWATERRISOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2011(6)·机电技术·右江水电厂调速器建模试验卢寅伟，黄茵，胡万玲(广西右江水利开发有限责任公司，广西南宁530028)【摘要】水电厂调速器建模试验是系统稳定分析计算的重要依据，同时可以考察机组调速器的性能，优化机组动态协调特性，介绍了对右江水电厂机组进行的静态和动态带荷的相关试验，并对试验结果进行了数据分析，为机组和电网安全稳定运行提供了依据。【关键词】调速器；模型；试验内容；数据分析【中图分类号】TK730．7【文献标识码】B【文章编号】1003—1510(2011)06—0050—04右江水

2、电厂调速器为SIMENZI的VG5llV1．01水轮机调速系统建模试验模型建型数字式调速器，为“微机调节器+机械(电气)液压随动系统”型的微机调速器。微机调节器通过软件立及试验内容程序实现调速器的控制策略及调节规律，机械(电为对原动机及其调节系统动态特性的进一步气)液压系统将调节器输出的数字量或电气量转换研究，实现机组功能预测，优化机组动态协调特性，为机械液压信号，进一步放大、执行，控制机械液压提高电网安全稳定运行提供可靠依据。根据此要系统完成导水机构的调整。其传递函数框图如图1：求，右江水电厂于2010年11月开展了水轮机调速器建模相关开度设置(kd=kpXkv~Tlv)图1调速系统传

3、递函数框图考虑到分模块辨识机组原动机部分和调节系分步参数辨识，得到各部分特征参数之后，统一设统参数的便利性，故将机组调速系统首先在Mat—置到PSD—BPA电力系统分析软件中做整体仿真计lab—Simulink平台上建立相应的数学模型，并进行算。其模型建立如图2：【收稿日期】2011-08—11【作者简介】卢寅伟(1981一)男，江西九江人，广西右江水利公司工程师，从事水电厂生产管理工作。50广西水利水电GXWATERRISOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2011(6)图2Matlab—Simulink平台仿真数学模型其整体系统数学模型的传递函数为：范围内，以0．

4、02Hz的增幅逐步增加给定频率(标称值)，记录调速系统的实测频率值。=(KP+警+KD丽S八丽1)(高)2．2静态无水试验结合机组调速系统各环节传递函数，参考自Q／2．2．1永态转差系数6p校核试验(静态)CSG11402-20094中国南方电网同步发电机原动机将调节参数设置为bp=6％，Kp=lO，Ki=10，Kd=及调节系统参数测试与建模导则》中水电机组调节0，开限=100％，导叶开度Y=50％，初始仿~f=5o．00系统模型，以及参考中国电科院((BPA暂态稳定程Hz，PG=0，FG=50．00Hz。模拟发电状态、频率调节序用户手册》4．10版。可以确定使用以下3个计算模式，将机频

5、初始仿真从50．00开始，以0．01Hz递卡，为机组进行仿真计算：①．5．3．5电调型调速器模增或递减，每间隔0．25Hz记录一次，使接力器行程型一调节系统模型GM／GM+卡；②．53．1电调型调速单调上升或下降一个来回，录波并记录机频厂和相器模型一电液伺服系统模型GA／GA+卡；③．5．4．7原应导叶行程值。根据记录数据采用一元线性回归动机模型一水轮机模型Tw卡等。分析法计算调速器转速死区和非线性度是否符合由以上3个计算卡组成水电厂水轮机及调节系标准，试验曲线见图3。统组模型辨识试验的计算模块。为满足对调速器·b2——l——L——)．．9广=、、丁bpf(r■01建模的需要，根据调速器

6、系统结构模型(见图1)及)．6一L【：——l_—{—1x丰U．0【J％、3￡U．bbI1％参数设置，需对调速器和发电机组进行以下试验。．0——————l——【～＼＼．，．7【、——一一》．4；＼)．1、2试验过程及数据分析I．8＼＼f0l02030405060708090l002．1调速器测试系统试验仪器信号通道率定及调图3静特性试验曲线速器测频回路校验试验前需要对相关信号回路通道进行率定及将曲线数据采用一元线性回归分析法进行处校验，具体信号率定如下：理，调速器静特性试验结果如下：(1)导叶PID开度控制信号量程及通道率定：(1)调速器实测静特性转速死区ix为0．008％。7．89V一2

7、0．0V对应21．4％一100％导叶PID控制信符合国标ix<0．02％的要求；号值。(2)静态特性曲线线性误差￡为0．666％，符合(2)导叶开度信号量程及通道率定：4．8—国标小于5％的要求；12．22mA对应0—50％导叶开度。(3)实测永态转差系数为6．018％，与给定的6％(3)有功功率信号量程及通道率定：4．2设定值相符。—19．8mA对应0—13．1MW有功功率。2．2．2调节器PID参数值校验f静态)(4)调速器测频