水轮机调速器与电网负荷频率控制(三)区域电网交换功率控制仿真研究

在现代电力系统中,要很好地维持电网频率稳定在一定范围内,实现整个互联电网有功功率的瞬间平衡,各区域电网必须调整好各自内部的有功平衡,同时,还要维持联络线上的计划交换功率,需要通过监测联络线潮流和电网频率来决定合适的发电控制.文中对在控制性能评价标准（CPS）考核下的区域电网交换功率控制进行了初步的仿真和实时试验研究.     

水轮机调速器与电网负荷频率控制:（三）区域电网交换功率控制仿真研究

在现代电力系统中，要很好地维持电网频率稳定在一定范围内，实现整个互联电网有功功率的瞬间平衡，各区域电网必须调整好各自内部的有功平衡，同时，还要维持联络线上的计划交换功率，需要通过监测联络线潮流和电网频率来决定合适的发电控制。文中对在控制性能评价标准（CPS）考核下的区域电网交换功率控制进行了初步的仿真和实时试验研究。     

水电站一次调频与监控系统有功功率调节协调控制建模与仿真

针对四川电网水电站一次调频和监控系统有功功率调节之间的不协调问题,对控制系统各个环节进行建模仿真分析及验证,并提出一次调频与监控系统有功功率调节协调控制策略。在传统调速器系统建模的基础上,增加了监控系统的有功功率控制模型,对其中脉冲宽度调制模块及系统间的扫描周期精度问题进行了深入分析,发现监控系统和调速器系统的扫描周期不匹配会影响负荷调节精度,甚至出现脉冲信号丢失导致导叶拒动。在大网、小网不同控制模式下对提出的水电站一次调频与监控系统有功功率调节协调控制策略进行建模仿真,验证了控制策略的正确性。该方法已在四川部分水电站应用,测试表明优化后的协调控制逻辑能够满足相关标准规范及电网调度的要求。     

水轮机调速器与电网负荷频率控制

在现代电力系统中，水轮机调速器已成为水轮机控制系统的控制核心。文中叙述了水轮机调速器与电网负荷频率控制之间的关系，分析了调速器在电网一次调频、二次调频中的作用、静态特性和动态特性;通过建模、仿真及现场试验，提出了机组并联于大电网工况下的调速器PID参数整定范围和应有的机组功率控制模式。     

水轮机调速器与电网负荷频率控制(二)电网负荷频率控制仿真研究

在现代电力系统中，水轮机调速器已成为水轮机控制系统的控制核心。文中叙述了水轮机调速器与电网负荷频率控制之间的关系，分析了调速器在电网一次调频、二次调频中的作用、静态特性和动态特性；通过建模、仿真及现场试验，提出了机组并联于大电网工况下的调速器PID参数整定范围和应有的机组功率控制模式。     

藏木电厂孤网事故分析及调速器控制策略研究

通过对目前西藏最大的水电站藏木电站频率及有功功率振荡引起的事件分析,详细阐述了事件产生的原因,从电站调速器的角度分析了原来的调速器调节控制结构,提出了相应的调速器调节框图结构优化方法、参数优化策略、工况准确识别方法及切换判据依据等,新的控制方法已在藏木水电站投入运行并为系统的安全稳定起到重要作用。本文也可为国内及国外类似水电站在孤网、小网情况下的稳定控制提供一定的参考。     

加速功率型电力系统稳定器输入变量的获取

采用阻尼分析方法，在分析加速功率型电力系统稳定器（PSS）工作原理的基础上，阐述了PSS输入状态量的含义及其作用。分析了电网运行方式或电网结构变化对PSS工作特性的影响，提出了目前加速功率型PSS中不宜采用发电机组机端电压频率信号代替发电机组转速信号的观点。     

800MW巨型水轮发电机组调速器有功功率调节模型优化研究

向家坝水电站在机组安装调试期间,为提高调速器有功功率调节速度、完善调速器一次调频功能,同时保证功率调节的稳定性,现场调试人员结合三峡电厂机组的运行经验和现场实验数据,对向家坝电站机组调速器的有功功率调节模型进行了深入的研究,并作出了有效的优化改进。优化后机组有功功率调节的速动性和稳定性均满足要求,一次调频功能动作正常。     

孤岛方式下的机组频率控制

随着电力系统的发展,系统主接线方式基本实现可靠冗余。但电网运行方式日趋复杂,在某些特定的情况下,仍然存在孤网运行的风险。对于电厂而言,孤网运行模式下最大的风险在于线路跳闸后,机组进入孤岛运行,机端频率或机组过速对主、辅设备的冲击。本文针对孤网运行方式的特点,在满足并网运行的功率调节和一次调频功能的前提下,充分考虑孤网线路跳闸引起机端频率迅速上升的风险因素,在调速器程序中设计一套频率控制模式,并采取可靠的模式切换条件和调节参数,达到有效控制机端频率的目标。从效果上看,该方案既不影响机组正常的功率、频率调节,又可在机组进入孤岛运行时确保机端频率可控。     

溪洛渡水电站一次调频功能实现方式探讨

介绍了溪洛渡电站水轮机调速器在不同电网下一次调频功能实现方式,并着重分析了一次调频与AGC、孤岛、LFC的协调关系,提出了水电站发电机组一次调频在不同模式下的调节条件和方式。     

变速抽水蓄能机组有功功率与转速协调控制研究

针对变速抽水蓄能机组有功功率与转速之间的协调控制问题,分析了变速抽水蓄能机组有功功率与转速协调控制原理,提出了变速抽水蓄能机组有功功率与转速协调控制方法,并搭建了变速抽水蓄能机组控制系统联合RTDS仿真试验平台,对变速抽水蓄能机组有功功率与转速协调控制方法进行了联合仿真试验验证。试验结果表明:发电工况有功功率与转速协调控制宜采用交流励磁系统转速闭环和调速器有功功率闭环控制方式,抽水工况有功功率与转速协调控制宜采用交流励磁系统转速闭环和调速器开度闭环方式。     

葛洲坝电厂机组一次调频功能的实现

随着电网的快速发展,电力系统对电网安全稳定性的要求越来越高.根据华中电网要求,葛洲坝电厂需要承担一次调频任务.文中详细叙述了在葛洲坝电厂进行的水轮机调速器一次调频功能试验的情况,分析了水轮机调速器各调节参数与机组一次调频的关系,并成功地在葛洲坝电厂实现了一次调频功能,特别是对于轴流转桨式双调节机组的一次调频功能的应用具有参考价值.     

水轮机及其调速系统在单机无穷大系统低频振荡中的作用

在研究电力系统低频振荡时,水电站单机无穷大系统的低频振荡研究线性化模型,计及了励磁调节系统和水轮机及其调速系统的作用,运用特征分析法,对不同状态下的特征根进行了比较,并做了振荡模式的相关性和灵敏度分析,结果表明水轮机及其调速系统对电力系统低频振荡模式的影响不可忽略。     

水轮机调速器与电网负荷频率控制(一)水轮机控制系统的建模及仿真

基于MATLAB SIMULINK软件建立了水轮机控制系统仿真模型，进行了水轮机调速器常规的电站试验项目仿真，在现场试验的基础上，对电网一次调频、二次调频特性进行了仿真研究及比较。     

水电机组一次调频性能优化研究

为满足电网对水电机组一次调频的要求,对水电机组一次调频典型问题及影响因素进行了分析。提出了一种水电机组一次调频性能的优化方法,详细分析了水轮机调速器开度控制模式和功率控制模式下的PID参数优化方法,提出根据偏差变化自行调整PID参数大小,并改变一次调频计算死区,同时针对一次调频和AGC协调控制策略提出了合理建议。研究结果表明以功率调节作为优先控制模式,可保证一次调频与AGC的有机统一;通过调速系统硬件改造及内部程序实现,可完成一次调频性能优化和改进。经600 MW水电机组实际工程验证,一次调频性能得到改善,对水电机组一次调频性能优化有一定的借鉴意义。     

水电机组一次调频贡献电量影响因素研究

采用数值仿真的方法开展了水电机组一次调频贡献电量的影响因素分析,建立了水电机组一次调频仿真数学模型,采用实际电网频率变化过程作为调速器频率输入,分别对调速器在开度模式和功率模式下的一次调频过渡过程进行了仿真计算,分析了调速器参数、水轮机非线性特性及水流惯性时间常数对一次调频贡献电量的影响。通过研究可知: 增大调速器 PID 参数或降低调差率可提升一次调频贡献电量,水轮机在最小水头下一次调频贡献电量明显偏低,调速器开度模式下水轮机水头和负荷变化对一次调频贡献电量的影响更大。而且,水流惯性时间常数 Tw 越大一次调频贡献电量越小。研究成果明确了调速器参数、水轮机特性以及水流惯性对水电机组一次调频贡献电量的影响规律,对水电机组的优化运行具有重要的指导意义。     

电网负荷波动导致调速器工作模式切换原因分析

某大型电站的并网机组多次在电网负荷波动期间发生多台机组调速器工作模式切换,即同时由功率反馈模式切换至开度反馈模式运行,考虑到该电站高水头、长隧洞、大容量引水发电系统的特殊性[1],该运行模式会给机组和电网的安全稳定运行带来风险。为此,开展了分析工作,研究分析认为,造成调速器工作模式切换的原因为调速器功率传感器误报警,为了降低调速器功率传感器在电网负荷波动期间的误报警率,在调速器控制程序中引入频率作为电网负荷波动时防止功率传感器误报警的条件。完善后的程序在被试机组上已经稳定运行了8个月,在此期间,电网负荷发生波动时,再未发生功率传感器误报警及调速器控制模式切换的现象,说明优化完善措施取得了良好的效果。