水轮机调速器和电网一次调频.ppt

《水轮机调速器和电网一次调频.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、水轮机调速器和电网一次调频华中科技大学魏守平水轮机调速器和电网一次调频1.水轮机调节系统2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性3.水轮机调节系统一次调频静态特性4.水轮发电机组功率增量Δp与电网频率偏差Δf之间的动态特性特性5.水轮发电机组并入电网运行的原理框图6.一次调频仿真框图及仿真7.基本结论水轮机调速器和电网一次调频1.水轮机调节系统水轮机调节系统的结构如图所示。其工作过程为：测量元件把机组转速n（频率f）、功率Pg、水头H、流量Q等参量测量出来，与给定信号和反馈信号综合后，经放大校正元件控制执行机构，执行机构操纵

2、水轮机导水机构和桨叶机构，同时经反馈元件送回反馈信号至信号综合点。水轮机调速器和电网一次调频1.水轮机调节系统微机调速器自动调节部分框图水轮机调速器和电网一次调频1.水轮机调节系统PID结构图(1)PID器结构图(2)水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性电网的一次调频是针对偏离了系统额定频率（50HZ）的频率偏差，按永态转差系数（调差系数）对机组进行功率控制。它是将电网（机组）频率（转速）信号送入调速器的“频率（转速）输入”端口，频率（转速）给定值与其比较形成频率（转速）偏差，水轮机调速器根据这

3、个偏差信号而进行调节实现的，它将频差变换为与成反比的机组频差调节功率。由于水轮机调节系统都有设定的速度变动率(功率永态差值系数)，它决定了这是一个有差调节，因而由各机组调节系统共同完成的一次调频，不可能完全弥补电网的功率差值，从而也不可能使电网频率恢复到额定频率（50Hz）附近的一个允许范围内。水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性调速器传递函数方块图水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性为了进行电网负荷频率控制（LFC），使电网的功率差值得以弥补，从而使电网频率

4、得以恢复，则必须采用电网的二次调频。其主要作用是：控制参加电网负荷频率控制的机组的目标功率值Pc；根据电网功率差值和频率偏差，计算出机组的新的目标功率值，送至水轮机调节系统系统的“目标功率输入”端口，使水轮机调节系统系统实现对新目标功率值的调节。当二次调频作用使电网实现了新的功率平衡、电网频率恢复到正常值时，水轮发电机组实际上是在新的目标功率值Pc确定的静态工作点运行。水轮机调节系统一次/二次调频功能框图见图1。水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性图1水轮机调节系统一次/二次调频频率(转速)－信

5、号Fg+频率死区频率(转速)设定值fc机组目标功率+Pc－机组实际功率PID调节机组频率(转速)功率NT水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性图2以静态特性的形式表示了水轮机调节系统的一次和二次调频特性。（图中未考虑电网负荷频率特性（负荷频率自调节系数））：水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性1).机组原始工况静特性曲线pc1①上A点：机组目标功率：pc1；机组实际功率：p1；机组频率：f1；速度变动率ep（(功率)永态差值系数）：；电网发生功率缺额，折算到讨论

6、的机组：功率缺额：p3-p1；2).一次调频作用电网功率缺额，引起电网频率降低，如果不进行调节，则按静特性曲线①pc1，频率应降至，各机组根据频率偏差进行一次调频，讨论的机组增发了功率p2-p1，电网频率为f2（静特性曲线①上B点）。即讨论的机组与电网其它机组一起进行了一次调频，但电网频率为，不可能恢复到扰动前的f1。水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性3).二次调频作用若电网二次调频将讨论的机组的目标功率由pc1修正为pc2，则机组调速系统静特性由特性曲线①pc1变为特性曲线②pc2。最后的调

7、节结果为特性曲线②上C点：机组目标功率：pc2；机组实际功率：p3；机组频率：f1；速度变动率（(功率)永态差值系数）：ep；电网的功率缺额得以补偿，系统频率也恢复到扰动前的数值f1。水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性综上所述，电网在负荷扰动后，电网频率产生相对于频率（转速）给定的偏差，各机组的调速系统根据频率偏差Δf和（功率）调差系数ep进行一次调频，在较快的时间（8″~15″）内弥补了系统部分功率差值pc；在一次调频的基础上，电网自动发电控制（AGC，二次调频），修正相关机组的目标功率值，

8、通过调速系统的PID调节（静态主要依靠积分调节），最终可实现电网功率平衡和频率的恢复。水轮机调速器和电网一次调频2.水轮机调节系统的负荷频率控制（LFC）特性电网一次调频对水轮机调节系统的主要技术要求1).并网发电机组均应参与电网一次调频；2).（