水电机组一次调频技术参数规范探讨

为提高水电机组一次调频技术水平,以广东电网一次调频运行管理规定为例,探讨了水电机组一次调频技术参数规范.依据相关国家和行业标准,指出类似规范中普遍存在的未采用专用术语、固有转速死区指标过低的不足,结合现场实际情况,分析了人工转速死区、调节模式不同类型及频率测量精度对水电机组一次调频的影响,指出规范应明确一次调频死区、永态差值系数和频率测量精度要求,并提出了切合实际的建议.     

一种基于小信号模型分析的水电机组参与电网一次调频方法

由于水电机组自身复杂的动态特性,导致高比例水电在参与电网调频过程中易产生超低频振荡,不利于电网安全稳定运行。为此,提出一种基于小信号建模分析的水电机组参与电网调频方法。首先,为体现更贴近实际工作状态的动态特性,基于小信号分析对水电机组参与电网调频进行模型构建;然后,考虑到小信号模型会反映系统诸如超低频振荡等危害的发生特征,进而突出系统的非线性,进行分数阶PID(FOPID)控制器设计调速系统;在此基础上,利用遗传算法以频率偏差最小为目标进行控制器参数优化,以进一步改善控制效果。仿真分析表明,所建水电机组小信号模型能够准确反映水轮机的动态特性,同时性能优越的FOPID控制器能有效地抑制超低频振荡。     

水电机组一次调频与AGC协联控制改造及试验分析

维持电网频率在规定的范围内,是水轮机调节的基本任务。本文首先介绍了调速器开度控制模式及功率闭环控制模式的控制策略,阐述了两种控制模式之间的区别,并探讨了水电机组一次调频与AGC的协联机制,分析了现有模式与改进后水电机组一次调频与AGC控制策略的要求,以某机组试验为例,验证了改进后水电机组一次调频与AGC的协联控制性能,检验了机组运行的稳定性。     

水电机组一次调频性能评价探讨

针对水电机组一次调频现状,对一次调频的调节死区、负荷限幅等参数进行了分析,对一次调频的动态响应速度和稳定性等评价指标进行了探讨,给出了水电机组一次调频调节死区、负荷限幅、动态响应速度及响应稳定性的修改建议,并对出力保证系数这一指标阐述了新的考核方法。     

一种双馈风电机组一次调频协调控制策略研究

针对风电机组不主动参与系统一次调频的问题,分析风电机组转子动能控制与桨距角调频的控制原理与技术特点,利用2种调频方式在响应与支撑时间上的互补关系,提出一种转子动能与桨距角协调控制的组合调频方法,优化限功率状态下风电机组一次调频性能。设计风电机组一次调频曲线,并进行一次调频控制系统设计。搭建某2.0 MW双馈风电机组Bladed+Matlab联合仿真模型,进行一次调频全过程动态仿真,验证控制策略的正确性与有效性。在2.0 MW大容量机组上进行现场试验研究,试验结果支持理论分析和仿真结果。     

水电机组一次调频理论积分电量计算方法

2019年西南地区异步联网后,水电机组一次调频能力受到巨大考验,电网频率波动明显增大,电站一次调频动作次数呈10倍增加,导致一次调频考核合格率大幅降低。研究发现当前电网考核机组一次调频理论积分电量计算方式存在一定不足,即一次调频理论电量与电网频率呈正比关系,但实际水轮发电机组一次调频调节速率受PID参数、控制系统机械调节速率及水轮机水流惯性时间常数的影响,功率变化速率较慢,一次调频理论积分电路与实际功率变化偏差较大,导致水电机组一次调频考核不合格率大幅增加;对水轮发电机组调节系统整体建模,并根据实际情况合理简化得到简单准确的一阶模型,通过对简化模型的传递函数拉氏反变换得到指数函数,由此计算水电机组一次调频理论积分电量,实测对比证明采用指数函数计算一次调频理论积分电量准确度高,符合水电机组一次调频调节规律。     

拉西瓦水电站机组一次调频性能优化

针对拉西瓦水电站机组和调速系统特点,同时考虑水电机组一次调频过程功率反调的情况,对机组一次调频参数进行了优化,对存在的一次调频与监控系统自动发电控制(AGC)(二次调频)不匹配问题进行了优化改进,确保一次调频与监控系统AGC两者均能正常发挥作用。     

水电机组增强型一次调频动态响应分析

为减少水电机组一次调频合格率低、实际积分电量经常不达标问题,提出了增强型一次调频的频差算法,借助建模仿真的方法对增强型一次调频的动态响应过程进行模拟,并将增强型与普通型一次调频的反调效果、动态响应指标、功率积分电量、调频频繁动作进行比较。结果表明,增强型一次调频由于其频差算法的不同,在网频超出频率死区后,其频差Δf有大小为Ef的阶跃,且比普通型一次调频始终大Ef,使调节初期的反调峰值更大,反调峰值时间更短,一次调频调节量更大;在动态响应指标不受太大影响的情况下,使机组调节幅度增大,理论积分电量更多,机组更容易满足一次调频积分电量考核的要求。但因其速动性和幅度的增加,在一次调频频繁动作的情况下,会导致调速系统的加速磨损,也会引起机组功率的大幅波动和漂移。因此,在选择使用增强型一次调频算法时,需对机组安全性及对电网的影响进行评估。     

风电场一次调频控制方法及试验研究

目前大量并网的风电机组按最大功率跟踪曲线运行,其功率不能响应电网频率的变化,不具备一次调频功能,这将严重影响电网的安全稳定运行。在分析风电场运行状况基础上,提出在现有风电场机组中加入虚拟惯性控制策略,以提高风电机组输出功率快速响应电网频率变化的能力;通过在风电场集中引入下垂控制策略,获得风电场一次调频总功率,再经过风电场能量管理平台分发给各台风电机组,实现风电场一次调频功能。现场试验结果表明,风电场机组能够像常规发电机组一样进行电网一次调频,其一次调频响应有功功率的速度优于水电机组指标规定的要求。     

水电机组一次调频探讨

水电机组一次调频动态调节品质与机组型式、调速器控制模式及引水流道、水轮机的水力特性密切相关。比较了水轮机调速器的频率模式、开度模式、有功模式3种控制逻辑原理,分别计算了某水电机组在开度模式、功率模式控制下的一次调频动态响应试验数据,通过与考核指标进行比较,发现调整幅度偏差、调频响应指数等一次调频动态响应指标不能完全满足电网调度的要求,进而分析了部分动态响应指标不合格的原因和一次调频目前存在的问题,并提出了优化建议,为在保证水电机组安全稳定运行的条件下更好地发挥其一次调频作用提供了参考。     

一种基于阶跃响应的理想频率信号源及频域分析的研究

为解决以阶跃信号为激励的阶跃时域响应法难以掌握分析对象本质特性的问题,深入分析了阶跃信号的频谱特性,指明阶跃实质上是一种频率响应法的理想频率信号激励源,首次提出了阶跃响应不仅可用于时域分析,而且能充当回路频域分析的数据源,并设计采用了点频滤波器将阶跃响应用于回路频域分析.仿真试验和实际应用结果验证了文中提出的基于阶跃响应频域分析方法的正确性和有效性.     

几种停电电缆鉴别方法的比较

电缆鉴别方法是一种用于现场在不同停电电缆中鉴别所需电缆的方法,不同场合采用不同的鉴别方法。人工挖掘鉴别法适用于现场电缆线路单一的情况;工频感应鉴别法在并列运行的电缆较多时很难完成鉴别;音频信号鉴别法依赖于现场鉴别人员的工作经验;脉冲电流鉴别法能够十分准确地鉴别电缆,但有时无法使用接收夹钳接收信号。人工挖掘鉴别法和工频感应法均有其局限性,而音频信号鉴别法和脉冲电流鉴别法可以大范围适用。实践证实了,只有将音频信号鉴别法与脉冲电流鉴别法结合使用,才能提高电缆鉴别的准确率。     

电控天然气汽车喷油脉宽信号的模拟与测试研究

应用电喷汽油发动机与电控天然气发动机共存集成技术,模拟天然气ECU喷油脉宽信号,形成信号输入模块。通过电路控制外部脉冲整形及脉宽测量与显示,形成了脉宽检测显示模块,设计了脉宽检测显示电路,采用宏汇编语言编程,计算机进行仿真,检测ECU是否进入正常工作状态;将模拟结果与检测结果进行对比分析,判断喷油器工作是否正常,提高天然气汽车ECU检测分析的准确性与工作效率。     

变压器局部放电信号的干扰抑制

高压电力设备的运行故障时常发生,局部放电(PD)是造成这一现象的主要原因,因此适时地进行PD试验非常重要。然而,试验中提取的PD信号混有大量的噪声,严重影响了PD监测结果。借鉴偏微分方程在处理图像信号时可保留信号的边缘的特点处理一维PD信号。对局部放电信号去噪的仿真结果表明,扩散方程在PD信号的干扰抑制方面可取得较理想的效果。     

火电机组一次调频及AGC全网试验分析

结合西北电网机组一次调频及AGC全网试验情况,对火电机组一次调频及AGC试验中存在的技术问题进行了较为系统、全面的阐述和分析,对一次调频及AGC涉网技术管理工作提出相应的建议。通过试验发现不同电厂机组一次调频性能差异很大,部分机组一次调频性能不能满足电网运行要求,需进行优化和完善。试验结果表明并网机组投入一次调频和AGC功能可显著提高电网频率稳定陛,改善电网频率动态品质。     

一种基于数字信号的叶片动频特性试验研究方法

为了满足长叶片动频特性试验研究的需要,解决传统动频试验中传输速度慢、数据量小、抗干扰能力弱和集成化程度低的问题,基于数字传输技术,建立了基于数字信号的叶片动频特性试验体系,并运用设计的试验体系对某型长叶片进行了动频试验研究,获得了该型叶片的动频、三重点、围带调频性能等振动特性。试验结果表明：系统中采用的多通道采集,大幅度提高了数据传输量及系统集成化和数字化;相比于传统的动频试验方法,基于数字信号的叶片动频试验方法具有更强的载波信号强度和抗干扰能力,载波信号频率增大至2.4 GHz,信号带宽最大拓展至500 kHz。动频试验体系性能的提升可以更清晰地展现激振力谐波、叶片的固有频率、三重点峰值等特性,提升了三重点外推计算的准确性。     

大型抽水蓄能机组一次调频性能优化

为提高抽水蓄能机组一次调频能力、改善机组运行品质、提高电能质量,通过数学建模仿真研究和现场实际运行试验相结合,对机组进行一次调频试验,并采用Cohen-Coon法优化调节参数,考察机组在不同调节参数下运行时的一次调频响应特性。结果表明,优化后的参数使蓄能机组在一次调频时的调节性能和响应特性得到了较大改善,系统响应速度明显加快,性能指标更优。     

中间再热机组一次调频特性研究

针对电网频率变化大,并网机组一次调频性能差的现象,对中间再热汽轮机组的调节系统进行设计,将频差信号以前馈信号的方式叠加到高压调门和中压调门指令上,让中压调门和高压调门同时参与一次调频,充分利用中间再热容积中的蓄热。仿真结果显示,设置了高、中压调门前馈信号后,中间再热机组的一次调频性能得到了很大程度的改善,负荷响应能力显著提高,调节系统的稳定性能良好,但要实现中压调门前馈信号的控制方式则还需要完成相关的研究工作。     

基于LabVIEW的汽轮机叶片动态特性测量系统开发

叶片是汽轮机的重要工作部件,为了研究其在不同激振力下的振动特性,针对实验室新搭建的汽轮机叶片动态特性试验台,基于LabVIEW开发了用于测量和分析汽轮机叶片振动测量系统.该测量系统具有叶片振动信号采集、信号处理、信号分析、数据保存和数据回放功能.在本文中,将介绍实验台组成、测量系统硬件选型、系统开发流程和各功能模块的编程.最后,采用该系统做了叶片静频和动频的测量实验,结合理论分析和实验结果表明,该测量系统是可靠的.     

风力发电机组叶片故障诊断

风机叶片的裂纹和断裂是导致风机机组事故的重要因素之一,尽早诊断出风机叶片的故障部位与故障程度,对安全生产具有意义重大.本文将叶片振动信号作为研究对象,利用小波分解方法对其进行信号分解,并与时域和频域方法处理结果进行对比分析,得出诊断结论.仿真结果表明：小波分解方法可以更有效的获取故障特征信号,具有较高的故障诊断率.