水电厂辅助服务系统调控性能分析.pdf

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1、第35卷第4期华电技术VoI．35No．42013年4月HuadianTechnologyApr．2013水电厂辅助服务系统调控性能分析冯德才(贵州乌江水电开发有限责任公司索风营发电厂，贵州修文550215)摘要：分析了影响水电厂辅助服务系统性能的主要因素，论述了一次调频和二次调频的相互影响及协调措施，找出了制约影响水电厂辅助服务系统性能的关键因素，提出了相应措施，为提高水电厂辅助服务系统调控性能提供参考。关键词：辅助服务；水头；一次调频；二次调频；执行周期-中图分类号：TP271：TV74文献标志码：B文章编号：1674—1951(2013)04—0014—04表1

2、水头一导叶参数0引言随着我国电力工业的迅速发展，电网规模不断扩大，装机容量迅速增长，我国各区域电网的峰谷差越来越大，电能质量和电网安全运行受到较大影响。为保障电力系统安全、优质、经济运行，规范区域发电厂辅助服务管理，促进电网企业和并网发电厂协调发展，国家电监委南方局2012年印发了《南方区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》及《南方区域发电厂并网运行管理实施细则》(以下简称“两个从表1中可以看出，水头发生变化时各机组工细则”)。辅助服务是指为电力系统的安全稳定运况所需的导叶开度也不一样，当水头降低时导叶开行、保证电能质量、除正常电能生产、输送、使用外，度增大。在机组并网

3、情况下，导叶开度的增减对应由并网发电厂提供的辅助服务，包括一次调频、自动机组有功的增减，当水头越低，相同的有功增量△P发电控制(AGC)、调峰、无功调节、旋转备用、黑启需要更大的导叶变化Ay，调节时间也会延长，调节动等。水电厂辅助服务系统的性能受到许多方面的速率下降，一次调频性能会严重下降。影响，主要影响因素有水头、设备性能、执行周期等。1．2水头的降低同样使机组效率大大降低1水头对辅助服务系统调控性能的影响索风营发电厂额定水头为69．0m，在实际运行中，当水头低于68．5m后，机组出力已不能带满额水电厂的水头是极其重要的运行参数之一，其定负荷(200MW)，同时机组

4、振动也加大。当水头达数值的变化会影响电厂经济指标和设备运行性能指到最低设计水头(58．1m)时，机组出力只能达到约标，对辅助服务系统调控性能的影响比较明显。水150MW，导叶开度约为88％，此时若加大导叶开度，头有毛水头和净水头之分，毛水头就是上游水位高机组效率会急剧下降，机组出力不再明显上升。在程减去下游水位高程所得水头。净水头就是毛水头机组效率降低、最大出力下降情况下，会严重影响发减去输水系统的沿程水头损失和局部水头损失，净电厂辅助服务中的调峰、旋转备用、可调容量等水头是作用在水轮机上的水头，也就是工作水头。性能。贵州乌江水电开发有限责任公司索风营发电厂(以1．3

5、水头变化对自动发电控制性能的影响下简称索风营发电厂)在调速器和状态监坝0中采用自动发电控制AGC(AutomaticGenerationCon—净水头，而在监控系统上位机中采用的是毛水头。tro1)是指发电机组在规定的出力调整范围内跟踪电1．1水头变化对一次调频性能的影响力调度指令，按照一定调节速率实时调整发电出力，当水头降低时，一次调频性能会下降，特别是水以满足电力系统频率和联络线功率控制的要求。在头低于设计水头时，一次调频性能会下降严重。表1运行中水头的变化对它调节性能的影响主要是是索风营发电厂机组调速器的水头一导叶参数表。AGC可调范围和调节量误差，对AGC调节

6、速率也收稿日期：2012—07—12；修回日期：2012—11—06有一定的影响。《南方区域发电厂并网运行管理实第4期冯德才：水电厂辅助服务系统调控性能分析·l5·施细则》中对机组AGC的合格率提出3个标准，各此时单机出力最大为185Mw，3台机组最大出力为占1／3权重，即水电机组AGC调节范围达到可调容555MW，造成的AGC调节量误差为(600—555)／量的40％，水电单机AGC调节速率要求达到30％120=37．5％，远超出“两个细则”3％的要求。额定容量／min以上，AGC调节量误差不超过3％。水头对AGC调节速率的影响类似于一次调频图1是索风营发电厂AGC

7、运行水头一单机最大出的影响，本文不再重复分析。力曲线。2执行周期对调功性能的影响在有功、无功调节的整个闭环中，每个环节和过室程都会有一定的时延，每一次闭环调节的总时延为一次执行周期，根据具体的环节和过程可把执行周毒期分为软件周期、动作周期、采集周期。执行周期主要影响辅助系统中的AGC、自动电压无功调控系统AVC(AutomaticVoltageContro1)、一次调频、二次调频，下面以具有典型性和代表性的AGC进行分析，图1水头一出力曲线AGC控制逻辑及动作原理如图2所示。索风营发电厂共有3台发电机组，单机额定出力为200Mw，额定水头为69．0m