水电机组一次调频性能优化研究

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1、第33卷第10期长江科学院院报Vol.33No.102016年10月Journa里ofYangtzeRiverScientificResearchInstituteOct.2016doi：10.11988/ckyyb.201507262016,33(10)：145-148水电机组一次调频性能优化研究高晓光，李小军，唐戢群貴州电两■限資爾舍司:电iJ科学研究脘，贵阳550002)摘要:为渝足电网对水电机组一欲调频的要求，对水电机鍾一棱调频典虚问题及键响_素迸行T分析。提出了一种水电机组一次调顧性能的优化方法，详细分析了水

2、轮机调速擬开度控制模式和功率©制模式:下的PID参数优化方法,提出裉据偏差变化倉行调整PID参数大小，，弁玫变^次调频卦寡死麗s_时针

3、

4、一次谪频和AGC协调控制策略提出了会理建研爽结畢表明:以功率调节作为优先控制模式，可保怔一次调频与AGC的有机统一;通过调速系统瑭件改造及内部程序实现，1T完戒一次调频性能优化和改:进。经600MW水电机组实际工程验证，一次调频性能得到通:鲁，对水电机组调频性能优化有一鱼的借鉴愈义关键词:水电机组;调逋系赢一次调.频;功:率機式;调节深度中图分类号:TK730.4文献标志码:A文章编

5、号：1001-5485(2016)10-0145-04水电机组由于具有宽广的调节范围及较好的调节速度，开、停机、负荷增减过程较快，控制灵活，多在电网中承担调峰、调频的任务。水电机组调速系统性能的优劣，特别是一次调频性能，倉接影响电网的安全稳定运行。水电机组的调节特性比较复杂、个性:突虚，影鹏因.素较多，请如PID(proportional-in-tegral-deriv.at.iv_e)调节参数适處性、域:有压过水系统的水击现象引起的功率反调、因水轮机特性曲线差异造成的开度-功率曲线非线性等问题。因此，水Fig.1PI

6、Dregulatormodelofhydraulic电机组一次调频特性优化应充分考虑水轮机引水系turbinegoverningsystem统的多样性、差异性、水力特性的复杂性、多变性及非最小相位特性11]等6图2电液随动系统模型1水电机组一次调频概述Fig.2Electro-hydraulicservosystemmodel水电机组一次调频是指水轮机调节系统的被控作用;理论及实践表明，此模型具有较好的动态性能制对象(水电机组)在联网运行(大电网运行）中5当及较宽的稳定域。图1中：c,表示频率给定;/为机系统频率变化超

7、过调节系统的频率（转速）死区尽组频率和'分别为人3：开度死区和人工功率时，水轮机调节系统将根据频率静态特性（调差特死区;&表开度给定,在开度调节模式时起作用；性）所固有的能力，按整定的调差傘&/永态转差系cp(Pre£)为功率给定，只在功率调节模式时起作用，数自:行改变导叶开度（或轮叶转角或喷针/折向根据调节模式不同，和cp(pKf)苛相互切换;Pin器开度），从而引起机组有功功率的变化，进而影响(pe)表S机组输出功率;&为调节器对导叶随动系电网频率的调节行为[2]。水电机组调速系统的调统的控制输出；分别比例増益、

8、积分増益、节器部分模型通常如圏1所示，电液随动系统模型微分增益;?V为微分衰减时间常数;INT_^INTmiB如_2所示0分别为积分运算Jl跟和积分运算下限为开环图1中，开度反馈及功率反馈仅对积分环节起增量环节，用以加快调节速度s图2中，71为随动系收稿日期:2〇15-08-匁;修回日期:20_15-09-29作者简介:高徽忠(1981-J.,鼠.1_1开齐哈尔人颊金.主要:认事本电机姐《节寒统賴霁试验及料赃_

9、,(.电域_)0851-8559279S(电子信箱）gxgemail@l63.com*146长江科学院院报.

10、2016年统纯延迟的时间;为纯延时环节;ryI为圭配压阀证调节过程的稳定性，但调节时间较前者偏长。反应时间常数；7；为接力器响应时间常数;^„和2.2—次调频调节深度分别为接力器最快关闭速度和接力器最快开启调节深度则受到计算死区和永态转差系数的影速度^_和分别为接力器位移上限和接力器位响。在实际工程中，一次调频调节深度往往存在移下限;ye为导叶接力器行程a2个方面的问题：(1)小频率偏差范围功率调令囊不足B这是由于调节系统死区、传感器测量误差以及运行水头等2水电机组一次调频性能优化因素叠加产生。水电机组一次调频优化要处

11、理好以下几个基本(2)水轮机运行水头对一次调频调节深度的影问题：响较大，特别是运行水头变化范围较大的机组，受综(1)响应滞后时间及调节速度。合特性影响，在高水位时导叶动作对出力影响较为(2)调节深度，即调脅量^敏感，但在低水位、，高开度时甚至出现导叶增加，出(3)[:~•次调频与.AGC(AutoiiiatioiiGaierato