水轮机调速系统建模现场试验及实践分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第7期等氧电力Vo1．36No．7EastChinaElectricPower2008年7月Ju1．20o8水轮机调速系统建模现场试验及实践分析周喜军，邓磊，张文辉(华东电力试验研究院有限公司，上海200437)摘要：在广泛的调研和理论研究的基础上，为检验建立适合电力系统稳定计算用的水轮机调速系统模型的理论研究结论，选取新安江8号机组进行了水轮机调速系统建模实践，本文将就建模现场试验实施与试验结果进行介绍与分析。关键词：水轮机；调速系统；模型；建模试

2、验；实践作者简介：周喜军(1974一)，男，高级工程师，从事水轮机及调速器相关试验研究工作。中图分类号：TM312文献标识码：A文章编号：1001-9529(2008)07-0081-04FieldtestsandpracticeanalysisforwaterturbinespeedgoverningsystemmodelingZHOUXi~un，DENGLei，ZHANGWen—hui(EastChinaElectricPowerTest＆ResearchInstituteCo．，Ltd．，Shang

3、hai200437，China)Abstract：Afterextensiveinvestigationandtheoreticalresearch，theNo．8unitofXinanjiangpumped—storagepowerstationwasusedforwaterturbinespeedgoverningsystemmodelinginordertocheckthetheoreticalresearchconclu—sionsonconstructionofthewaterturbinesp

4、eedgoverningsystemmodelsuitableforpowersystemstabilitycalculation．Thefieldtestprocessandresultsarepresented．Keywords：waterturbine；speedgoverningsystem；model；modelingtest；practice水电厂是电网频率调节的主要手段之一。建如图1所示。立符合实际的电力系统动态数学模型及其参数，为满足调速系统建模的需要，对调速系统模对于提高电网的安全稳定运

5、行水平具有重要意型包括调速器和原动机进行试验，根据水轮机调义。为检验建立适合电力系统稳定计算用的水轮速系统模型结构以及参数，设计了如下实验：机调速系统模型的理论研究结论，选取新安江8(1)静态试验，包括：测频环节精度、永态转号机开展水轮机调速系统建模试验。差系数(bp)、比例增益(KP)和积分增益(KI)、微分增益(KD)、测至主接力器的转速死区、人工死1水轮机调速系统建模试验设计区设定、接力器开关时间、接力器反应时间常数根据电力系统稳定性分析计算的需要，建立(Ty)。了电子调节器+中间接力器+机械液压随

6、动系统(2)动态一次调频试验，包括：水头影响试+非线性原动机的水轮机调速系统理论模型，验、功率初始点影响试验、功率变化方向影响试图1水轮机调速系统理论模型维普资讯http://www.cqvip.com妻氧电力验、永态转差系数影响试验、频差大小影响试验、表1测频回路精度Hz人工死区影响试验、接力器行程与机组出力关系塞型墼篁曲线试验。50s呲ss2新安江8号机调速系统结构茎49．4949．749．7949．8949．9950．1950．2950．49新安江8号机调速系统中调速器由电子调节(2)永态转差系统b

7、p校验器、中间接力器和机械液压随动系统组成、水轮机根据标准试验条件设置为KP=20，K。=10，K。为混流式水轮机、有压过水系统结构为单机单管=0，永态转差率bp=6％，4％，频率给定=50形式。Hz，人工频率死区EF=0，试验结果如表2所示。(1)调速器表2永态转差系数bp测量型号为WBDT．A系列微机步进式水轮机单调节调速器；结构形式为电子调节器加中间接力器加机械液压随动系统，调速器调节规律为并联PID调节。⋯二二二二二二===I图2新安江8号机调速器模型图分析试验结果可知bp实测数值和程序内部(2)

8、水轮机设置数值基本相等，考虑测量误差可直接选用设型式为HLS66．46．LJ-410；设计水头73m；最定值。大水头85．4m；最小水头69．96m；额定出力92．3(3)KP和Kl的校验MW；最高出力108MW；额定流量135m／s；转轮设置KP=4、KI=2、KD=0、人工死区EF=直径4．1m；额定转速：150r／min。0、bp=0、频率给定Fo=50Hz。(3)有压过水系统机组频率信号50Hz阶跃到49．5Hz，试验