水电机组变水头运行时一次调频参数探讨

为满足地方电网规定的水电机组一次调频考核要求,本文以西北某水电站为例,对变水头下的水电机组一次调频响应特性及其整定参数进行分析。选取不同水头的工况进行一次调频仿真试验,结果表明:固定控制参数下的一次调频响应特性无法都满足考核标准的要求,尤其是大频差扰动特性指标被考核较多。因此,必须根据水轮机工作的水头变化整定相应的最优控制参数,以获得良好的一次调频效果,减少水电站调速器在变水头条件下的一次调频被考核率。

水轮机调速器功率前馈控制修正方法

为满足电网AGC和一次调频的要求,水电机组调速系统广泛采用功率调节模式。在现有功率调节模式下,当水头与开度变化时,难以在各种不同工况下取得良好的控制效果。因此在功率控制中引入前馈来提高响应速度。但前馈控制为开环控制,为提高前馈控制的精准度,本文提出了水电机组功率前馈控制自动修正方法。仿真计算和现场应用证明该控制方法控制快速、超调小,且具有较高的稳态调节精度,较好地改善了水电机组功率调节的控制响应特性。

抽水工况下抽水蓄能电厂风电波动调节技术

鉴于多数抽水蓄能电站安装可逆式机组的现状,该文提出一种运用双馈变速技术扩展风电波动调节范围的方案,利用电子元件实现发电机转子交流励磁,进而对机组的转速与功率进行解耦控制,达到动态调节、快速响应的目的。使用Matlab平台构建抽水蓄能机组模型并进行动态调节仿真,结果表明机组电磁功率调节的速动性良好,无论是在水轮机工况还是水泵工况下都能完成风电功率波动调节,切实提高抽水蓄能机组的调节能力。

基于调速器-变频器协调控制的变速抽蓄机组一次调频研究

变速抽蓄机组可为保障高比例新能源电网频率安全稳定提供重要支撑,是抽水蓄能技术发展的重要方向。因此,开展了基于调速器-变频器协调控制的变速抽蓄机组一次调频研究,首先建立变速抽蓄机组仿真模型,然后分析基于协调控制的变速抽蓄机组一次调频特性,最后揭示基于协调控制的变速-定速抽蓄机组一次调频特性。结果表明,变速抽蓄机组调速器-变频器协调控制模式2下一次调频有功功率的响应速度明显快于控制模式1,调速器对一次调频导叶开度和转速振荡的抑制优于变频器、变频器对一次调频有功功率的调节速度明显快于调速器。变速抽蓄机组采用调速器-变频器协调控制模式1时的一次调频有功功率响应速度略慢于定速抽蓄机组、采用控制模式2时的一次调频有功功率响应速度明显快于定速抽蓄机组。

阳江400MW抽水蓄能机组及其调速器建模仿真优化研究

本文通过对阳江400MW水泵水轮机、发电电动机、调速器建模分析,提出了结合机组特性曲线、现场测试和仿真对比的建模优化方法。主要创新点有:采用机组稳态下的水头/功率/开度关系曲线以及动态工况下的可变水流惯性时间常数T_(w),可建立水泵水轮机不同水头和全负荷段精确模型,优化分析了发电电动机惯性时间常数Ta的计算,提出了考虑伺服阀环节、主配压阀死区、限幅等环节的调速器精细化模型。文章可为大型抽水蓄能机组及其控制系统仿真建模、参数辨识提供重要参考。

水布垭电厂调速器防过速控制功能优化

针对水布垭水力发电厂4号机组远方开机失败(导叶没有打开),在做开机过程中通道切换检查时,发生机组机械过速紧急停机,为解决此问题,对调速器防过速控制程序进行了以下优化:对调速器自动通道A套、B套程序加入通道故障及切换判断;对调速器手动通道C套程序加入过速或越限后的关机判断;调速器C套关闭开停机阀后,C套独立输出调速器事故信号至监控系统自启动快速停机流程,该信号为5 s脉冲信号。优化后彻底消除了由于液压系统故障引起导叶失控导致非负载态机组严重过速的安全隐患。

阳江400MW特大型抽水蓄能机组调速系统设计及现场试验

文章主要介绍了阳江400MW特大型抽水蓄能机组调速系统的设计特点及现场应用,首先阐述了调速器电气控制柜配置、机械液压系统控制原理、分段关闭阀设计原理,其次参照国家和行业标准,对现场调速器开机、背靠背启动、抽水转调相、一次调频、甩负荷试验、水泵断电等工况转换和大波动过渡过程进行了分析,最终表明阳江调速器设计和试验性能满足标准要求,有力发挥了我国抽水蓄能机组对新型电力系统的支撑作用,可为大型抽水蓄能机组调速系统的制造及试验、国产化提供一定的参考。

基于关联分析的水电机组调速器运行数据多维度校验方法

为准确掌握水电机组调速器的实际运行情况,提出了一种基于关联分析的水电机组调速器运行数据多维度校验方法,即首先构建多维度关联校验架构,处理水电机组调速器多维度运行数据;然后采用关联分析法计算多维度运行数据变化序列之间的关联度,通过判断关联度的范围完成多维度运行数据的异常辨识;最后基于辨识后的异常数据特点分别从单点、多点及连续异常数据三个维度完成异常数据重构,实现水电机组调速器运行数据多维度校验。试验结果表明,该方法能够有效辨识异常数、重构缺失数据,通过校验降低数据异常率,提高了水电机组调速器运行数据的可用性。

某船柴油发电机组并联运行功率分配不均及解决措施浅析

本文通过某船的实际工作案列,对配备电子调速的柴油机调速系统和自动调压功能的IFC6型发电机组成的柴油发电机组,并联运行时功率分配不均的产生原因进行分析、系泊试验调试等方面进行阐述。

大型变速抽水蓄能机组调速系统RTDS仿真及试验研究

可变速抽水蓄能机组对改善电网运行的稳定性和灵活性有着非常重要的作用,已逐渐获得重视。国内的研究主要集中在理论方面,对装置及RTDS试验方面的研究很少。本文通过研制的可变速机组调速器设备,联合励磁、协调控制单元、监控系统设备,在RTDS系统上建立了水泵水轮机、液压执行机构、发电电动机、电力网络等模型,搭建了混合仿真试验平台,给出了变速机组调速器的调节模式和原理框图,研究了变速抽水蓄能机组在发电及抽水工况下,调速器开度模式、功率模式、转速模式下的功率调节和入力调节试验,分析了试验波形并给出了试验结论,为下一步变速机组国产化工程应用提供了可靠借鉴。

水电厂发电机组调速器电气二次系统的稳定性分析与优化策略

旨在探讨水电厂发电机组调速器的电气二次系统在电力系统中的稳定性问题,并提出相应的优化策略。采用了多种分析和实验方法来深入研究电气二次系统的各个关键要素。经过深入研究和分析,发现电气二次系统中存在多个可能影响其稳定性的因素。根据这些分析结果,提出了一系列针对性的优化策略。通过研究,电力系统的运营者和决策者可以更加明确提高电气二次系统稳定性的措施,从而确保电力系统的平稳、高效运行。为电力系统的稳定运行提供了有力的理论和实践支持。

巨型水电站调速系统的快速调试技术

巨型水电站调速系统调试是机组启动前的关键节点,是整个水轮发电机组现场安装计划的直线工期。调速系统的调试质量直接影响机组首次启动、过速、涉网试验及试运行等后续工作的开展。为保障调速系统能够迅速、高效地投入正常使用,本文在保证质量的前提下,总结了快速调试技术,以期为后续类似工程提供参考和启发。

某水电机组停机失败的原因分析及处理对策

笔者结合某水电机组停机失败的案例,探讨了运行水头变化快的水电站如何将运行水头的空载特性应用于调速器控制中,以保证机组安全稳定运行。通过对固定、实时、平均三种运行水头的空载特性进行分析及实际应用,结果表明平均运行水头的空载特性更为适合。该研究可为同类型水电站的调速器控制在应用运动水头的空载特性方面提供借鉴和参考。

一种基于Prony分析的水电机组调速器PID参数切换方法

随着直流异步联网快速发展,具有随机性的新能源大量接入以及负荷波动的加剧,为确保电网的频率质量,对水电机组的一次调频性能提出了更高要求。目前水电机组调速器通过调整PID参数可满足电网的一次调频需求,但该参数可能又影响系统动态稳定性,引发系统超低频振荡。为解决如上问题,本文提出了一种基于Prony分析的水电机组调速器PID参数切换方法,用不同的控制参数实现分段控制,使得调速器能够同时兼顾一次调频性能和动稳阻尼水平,从而实现从电厂侧抑制电网的超低频振荡。通过对异步后云南电网实际系统的时域仿真,验证了该方法的有效性和鲁棒性。

水轮发电机组调速器参数及其选定

对KZT-150型块式直连机械液压调速器的永态转差系数bp、暂态转差系数bt、缓冲时间常数Td进行分析。通过空载扰动、负载扰动、甩负荷3项试验确定该调速器最优运行参数。此方法对其他水电厂水轮发电机组调速器的参数选定具有一定的借鉴意义。

电力系统强迫功率振荡实例及机理分析

介绍了某地区电网发生的2次功率低频振荡事件,阐述了振荡机理,提出了解决方案。通过相量测量单元波形分析总结了其基本特征,用单机无穷大系统进行了理论计算,同时根据故障场景开展了PSD-BPA时域仿真,证明了2次事件均属于强迫低频振荡。根据2次振荡事件中汽轮机调门流量特性等特点,结合现场试验,证实油动机的抖动是造成功率振荡的扰动源。对调门流量特性的相关参数进行了优化,修正了拐点处的流量特性,避免了类似强迫低频振荡事件的再次发生。

核电机组原动机调节系统实测建模与仿真研究

随着核电在我国能源领域所占比重越来越高,核电机组与系统的交互影响日益引起重视。建立精确的控制系统模型来研究核电机组对电网扰动的动态响应,有利于提高研究电网稳定水平的能力。该文提出一种适用于压水堆核电站机组原动机调节系统的数学模型。通过△w-△δ坐标系,从机理上研究了模型参数对电力系统动态稳定的影响。结果表明:存在一个分界频率将频域分为正阻尼区域和负阻尼区域,该分界频率由原动机调节系统参数确定。通过对核电机组进行现场参数测试和在电力系统分析综合程序上进行仿真试验,验证了原动机及其调节系统模型与参数的准确性,并得出一般性结论。原动机调节系统模型参数对电力系统稳定性有重大影响,对其进行现场实测建模十分必要。提出的原动机调节系统模型及实测建模方法适用于压水堆核电站机组,建立的数学模型可用于电力系统稳定分析计算。

利用水电机组水压反馈改善电力系统稳定性

通过对水电机组复杂非线性模型的仿真,研究了水轮机调速器控制规律对电力系统稳定性的影响,并提出了采用水压反馈改善电力系统稳定的控制思想。仿真研究结果表明:由于水电机组引水系统的水击效应,原动机的自动调节会恶化系统阻尼,使转子摇摆曲线的衰减速度明显减慢,而引入水压的微分反馈可加快振荡过程的衰减,有效改善电力系统的稳定性。文中所提方法简单,易于在水电机组调速器上实现。

枫树坝电厂机组一次调频被误考核原因分析

针对枫树坝电厂机组一次调频投入后频繁被误考核的情况,根据一次调频管理规定和考核办法,分析了机组的一次调频测试报告以及电厂的一次调频被误考核申述材料,发现了该厂机组在调速器开度闭环控制中加入一次调频使得理论动作电量的计算不符合实际,造成机组低水头下一次调频易被误考核;实际动作电量积分起始时刻相对一次调频启动时刻的延时会降低其占理论值的百分比,当调度记录的一次调频启动时间滞后电厂实际且超出稳定时间时电厂会被误考核;该厂的一次调频考核系统无自动免考设置,致使频繁发生机组符合免考条件的一次调频未动作被考核且需人工申述的情况,最后给出了避免错误考核的针对性措施建议。

基于自适应遗传算法的PID调速系统参数优化

针对遗传算法(SGA)存在求解精度与收敛速度间的矛盾,提出了一种自适应对称调和遗传算法(IASHGA),并将该算法应用于水轮发电机组PID调速系统参数的优化设计,以系统的上升时间和超调量指标作为改进遗传算法的适应度函数。以四川某水电站的真实数据对经过优化后的遗传算法PID控制规律进行计算机仿真,仿真结果表明,改进的算法与常规遗传算法(SGA)和粒子群优化算法(PSO)相比较,不但提高了全局的搜寻能力,而且有效避免了早熟收敛问题,为水轮机调速器PID参数优化研究提供了新途径。