大容量机组一次调频参数对电网频率特性的影响

随着发电机组容量的不断提高,大容量机组一次调频参数成为影响电网频率特性的关键因素。从发电机组一次调频机理出发,建立发电机组并网运行一次调频数学模型,理论分析了调差系数和调速器死区参数设置与电网频率稳定性和调频能力的关联关系。通过对甘肃电网的实例仿真分析,证明大容量机组调差系数和调速器死区设置对电网频率特性的重要影响。给出了甘肃电网的大容量机组在参与一次调频时的最佳调频参数,为大容量机组选择合理的一次调频参数提供参考依据。     

发电机组参与电网一次调频的特性研究

一次调频是确保电力系统频率稳定的主要途径之一,但目前采用DEH(数字式电液)控制系统的发电机组,通过调节系统设置较大的调频死区,切除一次调频的控制作用,大大降低了一次调频在突发性事故中稳定电网频率的作用。为研究发电机组参与电网一次调频的特性,建立了3区域互联系统的数学模型,并通过仿真试验,分析研究了不同的调频死区参数设置条件下,电网稳定所需要的一次调频容量,确定电网负荷扰动大小与机组调频容量之间的关系,对于指导电网中发电机组调节系统的参数设置和调整以及电网一次调频容量的确定具有重要的指导意义。     

增强型人工频率死区对一次调频响应的影响分析

针对一次调频人工频率死区设置不当可能影响机组正常运行的情况,依据普通型与增强型人工频率死区的数学模型,分析了采用不同类型人工频率死区时机组的一次调频特性,并利用PSD-BPA暂态稳定程序提供的水轮机调节系统模型进行了仿真。结果表明,增强型人工频率死区不会消减机组一次调频的调节深度,能够提升机组一次调频的响应速动性,但是当一次调频的增强型人工频率死区设值较大,且遇到系统频率在人工频率死区边界频繁波动时,机组负荷会受迫出现明显波动。     

VSG一次调频和转速振荡阻尼的解耦控制方案

现现有二阶模型的VSG控制方案,对一次调频和转速振荡阻尼功能的定位与区分并不明确,表现为阻尼系数或有功调频系数的取值会同时影响到VSG的稳态功率/频率偏差和振荡阻尼性能。分析了一次频率调节和转速阻尼的物理本质,提出采用转速阻尼功率高通反馈和一次调频功率低通反馈改进VSG功频控制模型,实现了一次调频和转速阻尼作用的区分。根据同步发电机组的电磁暂态、机电动态以及稳态响应的频域特性,将VSG的调节器分为高、中、低3个作用频段。进而,分别在单机并网模式和双机并联模式下分析了一次调频和转速阻尼的频域响应特性。实验表明:所提方案同时实现了稳态功率调差分配和转速振荡抑制两个目标,并且这2个目标分别与VSG的调频系数和转速阻尼系数对应。     

异步联网下控制器死区对电网频率影响分析

针对云南电网异步联网后超低频振荡问题严重的问题,首先通过特征分析法推出水轮机调速器中水流时间常数与调差系数对系统阻尼比的影响,采用Nyquist方法分析在发电机外部加入FLC环节后增加了系统的稳定裕度,并基于描述函数法研究控制器中死区对系统稳定性的影响;其次,采用4机2区域模型,验证调节控制器参数对抑制系统频率波动的有效性;最后,基于云南电网实际数据,仿真验证了一次调频与FLC协调控制过程,结果显示改变水轮机调速器死区大于FLC死区时,有利于抑制频率的波动。     

基于PMU的机组一次调频特性参数在线监测

提出了一种基于同步相量测量装置（PMU）采集的动态测量数据,在广域测量系统（WAMS）中在线监测机组一次调频特性参数的方法。首先通过实时监视电网频率识别扰动发生,并利用多判据区分频率的大扰动和小扰动,然后采用不同的方法计算机组的一次调频特性参数,包括调速器的调差系数、一次调频死区和延迟时间,评估发电机的一次调频性能,为一次调频的考核及评价提供依据。最后,结合网省调WAMS实际工程实施,介绍了机组一次调频特性参数实测的工程应用情况,对文中所提出的方法进行了验证。     

考虑调频死区的二次调频控制回路设计

发电机组的一次调频控制回路中由于数字电液调节系统与机械液压调节系统的并存，使得本应发挥高灵敏度作用的DEH调节系统中设置了和机械液压机组相同的调频死区。考虑到调频死区这一非线性环节的存在使二次调频回路中控制器的受控对象发生了改变，因此需要用相应的非线性控制的方法来选择二次调频控制回路中的PI控制器的参数。该文研究了调频死区对二次调频回路中的PI控制器的受控对象特性的影响，用Popov稳定判据作为选择PI参数使系统稳定的数学工具，讨论了PI参数的变化对系统频率控制质量的影响。     

水电机组一次调频试验研究

电网频率是电力系统运行最重要的参数之一.一次调频是水轮发电机组调速系统通过自身的静态和动态特性对电网频率进行调节的一种功能.为此,围绕水轮机调速器实现一次调频功能的过程、一次调频功能实现过程中人工死区的设定、一次调频PID参数整定与传统PID参数之间冲突的解决方法以及如何防止一次调频误动作等需要注意的几个方面进行了详细的阐述.并介绍了江西省部分水电厂一次调频的动作情况.     

发电机组一次调频功能的分析

一次调频是发电机组并网运行时快速调节转速偏差的手段之一.介绍了一次调频与二次调频,以及一次调频的系统频率标准、转速不等率、转速与频率死区,分析了 自动投入条件、指令输出回路修正等一次调频控制逻辑组态,以及一次调频能力不足、主蒸汽压力变化幅度过大、汽轮机轴向位移变化、汽轮机推力瓦温度变化过大等一次调频过程中存在的问题.     

基于权重因子和荷电状态恢复的储能系统参与一次调频策略

电池储能可快速吞吐功率,被视为优质调频资源,但过度充放电会导致其调频能力不足。文中提出一种改善的储能系统参与一次调频效果的控制策略。首先,将储能调频死区设置在机组死区范围内,并结合电网频率特性分析储能调频死区变化对频率的影响。在此基础上,基于权重因子和荷电状态(SOC)恢复提出储能参与的一次调频策略：在频率波动超过储能调频死区时,为避免电池过度充放电提出储能调频系数计算方法,同时引入控制虚拟惯性和虚拟下垂出力比重随频率变化而调节的权重因子,进而设计了调频控制方法;在频率不超过储能调频死区时,兼顾储能恢复需求和电网承受能力,提出储能SOC恢复方法。仿真结果表明：所提策略能有效改善电网频率波动和储能SOC。     

发电机组并网运行一次调频的稳定性

针对单机不稳机组并网后可能稳定这一现象进行了动态分析,证明了当电网有足够的一次调频稳定储备时,单机不稳的机组并入电网运行时,其自身的不稳定随之消失,但在一定程度上降低了电网的一次调频稳定性。进一步的分析表明：电网的稳定储备来源于：再热机组、不参加一次调频的机组、采用汽机跟随方式的机组等。     

发电机组一次调频调节效能实时测定及补偿方法

提出了对机组一次调频功能实行合理的调节性能定量测定与经济补偿的方法。用贡献电量这一综合指标反映机组一次调频的性能,并给出贡献电量实时测定算法。对安徽电网具备一次调频功能的发电机组调节效能进行定量测定的结果表明,此方法能够较为客观地反映发电机组一次调频功能对电网频率实际贡献大小,据此对机组进行一定的经济补偿,进一步促进机组一次调频性能的提高和投运积极性,对保证电网频率质量具有积极作用。     

基于RTDS的孤网频率特性仿真

为研究孤网频率特性,以便采取措施保障电网安全稳定运行,针对2008年初桂林地区电网孤网运行的实际情况,利用RTDS搭建了国电永福电厂#2机单机带负荷的孤网仿真模型。通过仿真实验和理论分析,深入研究机组一次调频中调差系数、调频限幅、调频死区、励磁系统AVR各参数的设置以及负荷特性对孤网频率稳定性的影响,仿真结果对于孤网运行具有重要的现实意义。     

基于事件驱动的机组快速频率响应控制方法

针对大功率缺额事故下机组一次调频基于反馈控制动作存在滞后性的问题,提出了基于事件驱动的快速频率响应(EFFR)控制方法.首先,阐述EFFR概念的内涵,设计其体系架构及动作方案,利用特定的扰动事件信号触发紧急控制模式并快速调节机组出力.其次,基于扩展系统频率响应模型以周期性预决策的方式提取扰动功率及EFFR功率大小与低频减载动作间的耦合关系,估计预想事故场景下系统的EFFR需求功率.然后,以控制成本最小为目标优化分配EFFR需求功率,计算响应机组的控制指令.最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性.     

发电机组一次调频性能在线测试功能的开发与实施

针对目前上海电网AGC方式下直接监测机组一次调频性能误差太大的问题,开发了新的一次调频测试功能。该功能设计和研究了模拟电网扰动时频率变化的仿真模型,提高了进行发电机组一次调频性能测试的合理性和正确性,达到了测试发电机组真实的、电网需要的一次调频性能的目的。同时,通过PMU系统实现了远程一次调频在线测试功能,使得调度侧对发电机组进行一次调频性能评价更正确。     

基于动态能量贡献度的机组调频能力评估方法

针对不同类型的同步机组缺乏统一、有效的调频能力评估方法的问题,从一次调频过程中的动态能量角度出发,在调频动态过程的不同阶段,构建机组一次调频能力评估指标,从能量贡献速度、深度、强度多维度评估机组一次调频的速动性、可靠性和重要性。基于改进的10机39节点系统,通过不同调频能力场景下各指标的计算情况以及和传统评估指标的对比,验证了该方法的合理性和有效性。在此基础上,量化研究了影响机组调频能力的关键因素,从能量的角度解释了各参数对调频动态指标的影响。该方法对于发现电网中存在的调频瓶颈以及提升电网的调频能力具有一定的参考价值。     

变速恒频风电机组的有功-频率控制

电力系统中风电容量的不断增加,对电力系统调频会产生一定的影响.通过在双馈风力发电机组的控制系统中建立频率一功率控制模块,调整风电机组的风能利用率,使风电机组迅速响应系统频率变化,实现风电机组参与系统频率调节的功能.以IEEE 10机39节点为例,在系统发生切机故障导致频率下降时,所提出的方法能使风电机组配合系统调频,在...     

提升西北电网水（火）电机组一次调频性能的措施

为了适应西北电网大规模外送的要求,提高西北电网频率稳定性,西北电力调度通信中心对于西北电网内水(火)电机组的一次调频性能提出了整改措施,该措施将机组一次调频贡献电量、响应行为等指标作为考评发电企业的考评标准,确定了水(火)电机组一次调频性能考评办法、计量计算方法、信息披露方法。实践表明,该整改措施提高了西北电力系统在直流闭锁、大容量机组跳闸时系统频率的稳定性。     

华中电网一次调频考核系统的研究与开发

针对如何量化考核机组一次调频效果的问题,在分析华中电网具体情况的基础上,建立了一套较为完整、成熟的系统。该系统以正确动作率和贡献电量定量地考核机组对电网频率稳定的贡献。介绍了系统的结构、贡献电量的算法以及软件部分采用的一些关键技术。     

基于广域相量测量系统的电网一次调频能力预测

机组的一次调频能力对电网频率波动后快速恢复具有重要作用,文中关注电网实时的一次调频能力,提出了一种基于广域相量测试系统(WAMS)同步相量测量装置(PMU)数据的电网一次调频能力预测方法。该方法基于WAMS的各发电机组一次调频性能历史统计信息,从时间维度和频差维度两方面统一考虑,在单机贡献电量预测的基础上,计算得到电网在1 min内能快速调出的机组出力。该功能已在江苏电网WAMS中投入实际运行,可为电网的调度控制提供辅助决策。