功率闭环改造对水电机组性能的影响.pdf

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1、2014年4月第l7卷第4期贵州电力技术水力发电2014，Vol，17，No．4GUIZHOUELECTRICPOWERTECHNOLOGYHydroelectricGeneration功率闭环改造对水电机组性能的影响蒋琦(贵州黔源北盘江董箐发电厂，贵州贞丰562200)摘要：机组功率闭环系统中的调速器在“开度调节”模式下运行时，负荷调节稳定性及AGC调节速率达不到电网要求。调速器改为“功率调节”模式后，机组增减负荷比“开度调节”模式更加稳定，功率实发值与功率给定值相差较小，AGC调节速率也能满足电网要求。关键词：功率调节；开度

2、调节；PID调节；超调量；AGC系统文章编号：1008—083X(2014)04—0024—04中图分类号：TM31文献标志码：B心，一套德国西门子Siemenss7PLC作为调速器协1功率闭环系统基本原理处理控制单元(C)。调速器具体参数见表1。1号机组功率闭环系统由调速器、监控系统和网AGC系统共同组成。其中，调速器为武汉三联水电控制设备有限公司提供的PSWT一100—6．3型比例数字式冗余可编程控制水轮机调速器。其具体的调节原理如图1所示。主配反馈接力器反馈该调速器由两套高性能法国施耐德MODICONTSX系列控制器(A)

3、和(B)并联构成电气控制的核图1PSWT一100—6．3型调速器系统的工作原理表11号机调速器具体参数当中控室接到开机令后，由上位机监控系统进2功率闭环改造的目的及方法行自动开机，将信号传递给调速器，调速器将电气信号转化为机械液压信号，通过油管路1号机组调速器自投产以来，主要有两种调节系统控制接力器，以此来开关导叶，增减负荷，并将功模式——频率调节模式和开度调节模式。率实发值反馈给监控系统。当机组进入负载工况并机组并网运行时调速器采用“开度调节”模式满足电网调度要求后，由全厂AGC系统代替人工操调节负荷。所谓“开度调节”，是指调

4、速器以机组导作，控制机组负荷的增减，构成整个功率闭环系统。叶开度作为反馈计算值的调节模式。它的主要特点．24．第4期蒋琦：功率闭环改造对水电机组性能的影响为：采用PI(比例积分)调节规律，即令微分环节参P作为反馈值，并构成调速器的静态特性。功率调数T：0或K。=0；在闭环调节中将微机调节器内节是由AGC系统下发功率给定，调速器自身进行功的导叶接力器开度值Y呻作为反馈值，并构成调速率的调节。在功率调节模式下，为了减小负荷的超器的静态特性；适用于机组并网运行、受水电站调量，积分项系数为0，从而调速器内部进行的是PIAGC系统控制。(

5、比例积分)调节。在此模式下机组从零负荷增加1号机组在参与全厂AGC系统控制时，以到额定负荷的调节原理如图3所示。P15MW的步长(调速器在开度模式下接收到负荷增减令信号时一次性负荷自动扰动量)进行负荷l的增减。系统增减完一次负荷之后，需要等到负荷稳定再进行下一次操作，直至达到目标负荷。在这个过程中，生产人员发现在“开度调节”模式下负荷的调节时间过慢，且调节过程有波动，导致系统AGC调节速率较慢。电网调度要求机组在并注：P(y)——机组给定功率变量；t——机组带负荷时间变网参与全厂AGC调节时，调节速率不得小于66量；(Y∞)——

6、微分项作用完成后机组的给定功率值；MW／min，而在开度调节模式下，1号机组调节速率P1(Y1)——积分项调节完成后机组的给定功率值；只有2030MW／min至30MW／min，远远没有达到(y)——PI调节完成后机组的给定功率值，即机组的额定功率；to——微分项作用完成后的时间点；t1——积分项要求。其主要的原因为：在闭环调节中将微机调调节完成后的时间点；t2——机组实际功率达到额定时的节器内的导叶接力器开度值Ym作为反馈值。在时间点；AP2——积分项调节完成后机组实际功率到额“开度调节”模式下，机组从零负荷增加到额定负定功率

7、的增量；Kp——比例增益；、Ki——积分增益。荷的调节原理如图2所示。图3功率调节模式下机组的负荷增加特性如图所示，0a段是比例增益调节段，当机组从零开始增负荷时，PI调节中的比例增益起作用，以较小的斜率增负荷；ab段是积分增益调节段，比例增益作用结束后，积分增益开始起作用，调速器以较大的速率增负荷，增到b点时，与功率给定值只存在～小幅度的差额，此时，积分增益不再调节，调速器实际功率平稳上升至功率给定值。注：YP『D——PID调节输出的导叶接力器开度用于微机内运算和开度调节相比，功率给定模式是由调速器内的数值；Y。——机组带额定

8、负荷时的导叶开度；t——时间变量——机组从零负荷增加到额定负荷时的时间点。部增减负荷，并且以被控水轮机组的功率P作为反图2开度调节模式下机组的负荷增加特性馈值，其采样精度和调节速率均要优于前者，故生产在开度调节模式下，机组负荷调节是由AGC人员决定进行1号机功率