提升水轮机调速器机网协调能力的技术研究

针对近期我国电网结构发生的变化,如水电占比过高,直流输电带来的异步联网方式,西藏等"大机小网"运行工况等,给电网带来的安全稳定问题,提出了水轮机调速器侧的控制策略,包括调速器控制模式改进,调速系统参数优化,水锤效应的抑制和改善,调速器附加GPSS控制等,以及现场部分试验及测试情况。拟通过对水轮机调速控制策略的改进和技术升级,提升水电机组调速器机网协调能力,支撑整个电力系统的安全稳定。     

抽水蓄能机组调速系统实测建模与仿真研究

基于清远抽水蓄能电站2号机调速器频差扰动试验,对水轮机及其调节系统模型进行仿真校验,并对原动机模型进行修正,用导叶与功率对应关系拟合方程替代原模型中线性关系,与电网BPA暂态稳定程序中的水轮机调速器和原动机模型进行对比,验证相同导叶开度变化下,改进的刚性水击模型仿真的功率响应过程更贴近实际,从而为电力系统仿真研究提供与实际系统状况相吻合的调节系统模型,满足了电力系统稳定计算的要求。     

水轮机调速器功率模式在索风营电厂的运行实践

贵州乌江水电开发有限责任公司索风营发电厂原有调速器在功能及精度上存在着各种各样的问题,不能满足运行的需求。分析了出现问题的原因,提出了解决方案。通过对水轮机调速器的换型改造,实现了调速器功率闭环模式的运行,其经验可为其他水电企业实现类似的调速器功率模式提供借鉴。     

多传感器冗余技术在调速器控制系统中的应用

混流式水轮机组功率、导叶开度是调速器控制系统非常关键的控制用测量数据,采用单套功率、开度传感器作为单套控制器反馈信号的调速器控制系统,难以判断机组运行中出现的传感器测量误差,最终导致机组功率波动。针对此种情况,某水电站采取功率、导叶开度多传感器冗余测量技术,通过试验,达到对测量源偏差的判断。该方法有效提高了水轮机调速器控制系体统的可靠性,可以有效的避免因传感器自身误差导致的机组功率波动。     

基于PCC控制器的调速器控制策略研究与应用

介绍了PCC控制器在巨型水电厂水轮机调速器上的研究与应用,主要介绍调速系统性能特点、控制策略研究和现场实际应用情况3个方面,在控制策略方面对调速器功率控制、频率自动控制、适应式变参数PID控制的方法进行了讨论和总结,并针对调速器维护方面提供了实践经验及数据。采用PCC控制的微机调速器动态性能和稳定性能指标良好,具有功能完善、运行稳定、可靠性高、维护方便等优点,特别适用于特大型水轮机组调速器控制。     

提升水电站调速器导叶位移采样的可靠性研究

水轮机调速器的作用是通过控制导水叶接力器的开度大小进而控制水轮机过水流量的大小来调整水轮机的转速,是水电厂的核心辅助设备。转速不变,开度越大,输出功率越大。近年来在电网系统内,通报调速器采样故障导致功率波动事件时有发生,大多数水电厂调速器均为双传感器采样,分别接入调速器电器柜A、B套参与控制,随着运行时间越久,电气设备稳定性减弱,控制报警逻辑不够先进等原因,频繁出现因调速器导致功率波动事件,影响系统的安全运行。     

调速器事故关机综述及改进

1概述调速器是水轮发电机的重要组成部分,水轮机调节系统根据机组转速的变化不断地改变水轮机过流流量,调速器的作用就是通过控制导叶接力器、桨叶接力器和接力器的操作油量来控制导叶(桨叶)的开度大小,进而控制水轮机过流的大小来调整水轮机的转速。当机组出现故障时应迅速关闭导叶接力器,控制水的流量,达到关机的目的。     

大型转桨式水轮机导叶失控的原因分析及对策

前言水轮机导叶失控的原因一般有二:一是调速器电液转换器或电气柜控制回路故障;二是导叶剪断销剪断。前者往往造成溜负荷、功率振荡等,后者往往造成机组强烈振动甚至飞车事故。本文就我厂8号机发生的一次导叶失控事故原因进行分析并提出处理建议。     

机组联网转孤网特殊运行方式的实现

通过对小天都水电站机组联网转孤网的试验进行归纳总结,对水轮机组联网转孤网控制策略、试验方法进行分析,验证调速器主配拒动信号动作的可靠性,验证当系统频率高于50.5 Hz时,调速器自动切至孤网模式不跳闸的要求。     

异步联网模式下特大型机组调速器控制策略研究

渝鄂背靠背联网柔性直流输电工程,是实现西南和华中电网异步互联的关键一环,可有效化解交直流功率转移引起的电网安全稳定问题、简化复杂故障下电网安全稳定控制策略、避免大面积停电风险,大幅度提高南方电网主网架的安全供电可靠性。本文在借鉴南方电网开展的异步联网出现的超低频振荡分析机理,通过仿真测试比较不同调速器死区、PID参数,得出优化的控制参数,可以有效解决异步后西南电网的超低频振荡问题。     

DDT-40型直动式液压调节柜在中小型水电机组中的应用

本文介绍一种适合于控制中小型水电机组的水轮机调速器液压调节柜，它直接采用一级液压放大的结构形式完成对导叶接力器的控制，使得液压柜本身的结构更为简捷，可靠性也得到了提高。     

广蓄B厂调速器导叶开度监控系统的改造

针对广州蓄能水电厂水轮机调速器系统存在的导叶不同步缺陷,提出了调速器导叶开度监控系统的技术改造。通过增加的导叶不同步预警功能,提前发现故障隐患,及时作出处理,从而减少由于调速器导叶不同步引起的跳机事件。     

水轮机调速器两段关闭阀缺陷处理探索

在水电站压力引水系统和水轮发电机组特性确定时,对水锤压强变化和转速上升大小起控制作用的是导叶调节时间和调节规律,而实现上述两项指标的装置,靠的是水轮机调速器或过速限制和两段关闭阀。文章对水轮机调速器两段关闭阀的主要设计特点进行介绍,对应用中发生的缺陷原因进行分析并提出结构改进方案。     

水轮机调速器控制方法一次调频性能分析

水轮机调速器控制方法对一次调频性能影响较大,实际电站中大量存在小频差一次调频性能不合格情况。通过分析水轮机调速器的不同调节模式,提出了一种开度和功率双PID控制方法。搭建了基于非线性水轮机模型的仿真分析平台,分别分析了电站水头变化和不同频差时水轮机调速器不同控制方法的一次调频性能。分析结果表明：开度控制模式在不同运行工况下的一次调频性能指标差异较大,功率调节模式在小频差下会导致一次调频无响应或调节功率不够。变前馈+反馈功率控制方法和开度与功率双PID控制方法的一次调频响应功率与积分电量贡献在不同工况下的一致性较好,不同频差时的功率响应比和积分电量贡献比基本一致。     

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。     

棉花滩水电站一次调频关键技术研究

一次调频是水轮机调速器的重要功能,对维护电力系统的稳定起着重要的作用。针对水电机组一次调频现状,本文分析了棉花滩水电机组的调速器一次调频调节模式,并通过建立的水电机组非线性仿真模型,对调速器一次调频参数进行了优化,最后对一次调频的部分参数和评价指标提出了修改建议,并提出了新的出力保证系数考核方法。     

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。     

交流伺服电机在西霞院水电站中的应用

水轮机调速器的作用是根据偏离了额定工况的转速偏差信号,不断地调节水轮机导水机构,维持水轮发电机功率与负荷功率的平衡.调速器的电液转换装置的安全稳定运行在调节导水机构中起着至关重要的作用.针对小浪底电厂调速器电液转换装置的缺点,西霞院水电站选用了交流伺服电机,取得了较好效果.     

转桨式水轮机导叶失控问题的研究

前言水轮机导叶失控现象在许多水电站是屡见不鲜的究其原因有二:一是调速器电液转换器或电气柜控制回路故障;二是导叶剪断销剪断。前者常造成溜负荷、甩负荷、功率振荡等,后者常造成机组强烈振动甚至飞车事故。我厂8号机曾发生过一次13个导叶失控的严重事故,本文对事故原因进行了分析,并对处理经验作了总结。     

水轮机调速器的混沌现象分析及控制

水轮机调速器是水轮机调节系统中的最重要部件。为了更好对其控制,对其进行复杂动力学分析,包括Lyapunov指数谱、分岔图、Poincare映射图、时域波形图、频谱图等。基于稳定流形原理,提出了只含一个控制项的新的控制器的设计方法,并给出了数学证明,以调速器的两种典型工作状态为例,使系统稳定在其中之一的不稳定平衡点(0,0,0)处,利用MATLAB进行数值模拟实验。结果证明,该控制方法简单实用,能很好的使处于混沌状态的水轮机调速器稳定在平衡点。该控制策略能有效地改善水轮机调速器的动态特性,提高其抗干扰能力。