一种水电机组负荷控制方法技术

本申请公开了一种水电机组负荷控制方法，包括获取机组AGC指令、机组一次调频量与机组负荷；将机组AGC指令或本地机组指令设定值IA通过选择切换处理，将处理后的值与一次调频量叠加，将叠加后的值作为机组功率调节器的设定值SP；将机组负荷通过滤波器FILTER处理，将处理后的值作为机组功率调节器的测量值PV；机组功率调节器对输入的设定值SP与测量值PV进行运算，得到PID控制输出值。本申请提供的水电机组负荷控制方法采用分段PID参数控制方法，并针对水电机组自身特点对存在的导叶非线性与水头变动产生的影响进行补偿，实现了水电机组快速负荷响应控制，具有实现简洁可靠的优点，在保证水电机组负荷控制快速的同时，也提高了控制的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种水电机组负荷控制方法
本申请涉及水电厂监控自动化
，尤其涉及一种水电机组负荷控制方法。
技术介绍
随着新能源在电网中的发电比例不断增加，新能源的波动性对电力调度形成了更大挑战。为补偿风电、光伏等新能源并网发电的波动性，目前常用的手段包括提高水电机组负荷变动能力，即通过水电机组进行快速调峰与调频，从而提高电力系统对新能源的接纳能力。但是，水电机组的快速负荷变动引起了水电机组负荷控制稳定性的下降。例如，在水头升高、导叶处于较灵敏的负荷响应区，快速负荷控制将带来机火电组功率的波动甚至振荡。
技术实现思路
本申请提供了水电机组负荷控制方法，以解决现有的水电机组负荷控制中易发生，水电机组功率波动的问题。本申请提供的水电机组负荷控制方法包括，获取机组AGC指令、机组一次调频量与机组负荷；将所述机组AGC指令或本地机组指令设定值IA通过选择切换处理，将处理后的值与所述一次调频量叠加，将叠加后的值作为所述机组功率调节器的设定值SP输入所述机组功率调节器；将所述机组负荷通过滤波器FILTER处理，将处理后的值作为机组功率调节器的测量值PV输入所述机组功率调节器；所述机组功率调节器对输入的设定值SP与测量值PV进行比例、积分与微分控制运算，得到PID控制输出值，将所述PID控制输出值输送至调速系统。优选地，所述机组功率调节器对输入的设定值SP与测量值PV进行比例、积分与微分控制运算，得到PID控制输出值，具体包括，PID分段控制公式如下：PID控制输出值其中，kp—比例增益；Ti—积分时间；Td—微分时间；Ta—实际微分惯性时间；Δe—机组负荷的设定值SP与测量值PV间的偏差；P0—机组额定负荷；k1-k6—分段PID总增益。优选地，对机组水头变化进行增益的补偿，其中用于增益的函数为：KIN＝FH_P(H0)/FH_P(H)，其中，FH_P(H0)—机组额定水头下导叶全开的负荷曲线函数，FH_P(H)—机组不同额定水头下导叶全开的负荷曲线函数，KIN—机组负荷控制输入的自动增益补偿。优选地，将所述PID控制输出值输送至调速系统之前，所述方法还包括对所述PID控制输出值进行修正，其中用于修正的函数为，KOUT＝O·FV-P(P)，其中，FV-P(P)—机组额定水头下导叶开度标幺值与机组负荷标幺值比值函数曲线；KOUT—机组控制输出的非线性修正值。本申请提供的水电机组负荷控制方法采用分段PID参数控制方法，并针对水电机组自身特点对存在的导叶非线性与水头变动产生的影响进行补偿，实现了水电机组快速负荷响应控制，具有实现简洁可靠的优点，在保证水电机组负荷控制快速的同时，也提高了控制的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请水电机组负荷控制图。具体实施方式图1为本申请水电机组负荷控制图，如图1所示，水电机组负荷控制方法包括，获取机组AGC指令、机组一次调频量与机组负荷；将所述机组AGC指令或本地机组指令设定值IA通过选择切换处理，将处理后的值与所述一次调频量叠加，将叠加后的值作为所述机组功率调节器的设定值SP输入所述机组功率调节器；将所述机组负荷通过滤波器FILTER处理，将处理后的值作为机组功率调节器的测量值PV输入所述机组功率调节器；所述机组功率调节器对输入的设定值SP与测量值PV进行比例、积分与微分控制运算，得到PID控制输出值，将所述PID控制输出值输送至调速系统。本申请中，所述机组功率调节器对输入的设定值SP与测量值PV进行比例、积分与微分控制运算，得到PID控制输出值，具体包括，PID分段控制公式如下：PID控制输出值其中，kp—比例增益；Ti—积分时间；Td—微分时间；Ta—实际微分惯性时间；Δe—机组负荷的设定值SP与测量值PV间的偏差；P0—机组额定负荷；k1-k6—分段PID总增益，一般情况下，k1≥k2≥k3≥k4≥k5≥k6。本申请的方法还包括，对机组水头变化进行增益的补偿。本实施例中，结合水电机组采用PID入口偏差的增益修改的水头函数，以补充控制中水头变化产生的非线性影响，其中，用于增益的水头函数为：KIN＝FH_P(H0)/FH_P(H)，其中，FH_P(H0)—机组额定水头下导叶全开的负荷曲线函数，FH_P(H)—机组不同额定水头下导叶全开的负荷曲线函数，KIN—机组负荷控制输入的自动增益补偿。本申请中，结合水电机组采用PID出口，经过导叶开度标幺值比值函数的修正，以补偿导叶非线性对控制的较大影响。具体现实过程包括，将所述PID控制输出值输送至调速系统之前，所述方法还包括对所述PID控制输出值进行修正，其用于修正的函数为，KOUT＝O·FV-P(P)，其中，FV-P(P)—机组额定水头下导叶开度标幺值与机组负荷标幺值比值函数曲线；KOUT—机组控制输出的非线性修正值。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水电机组负荷控制方法，其特征在于，包括，获取机组AGC指令、机组一次调频量与机组负荷；将所述机组AGC指令或本地机组指令设定值IA通过选择切换处理，将处理后的值与所述一次调频量叠加，将叠加后的值作为所述机组功率调节器的设定值SP输入所述机组功率调节器；将所述机组负荷通过滤波器FILTER处理，将处理后的值作为机组功率调节器的测量值PV输入所述机组功率调节器；所述机组功率调节器对输入的设定值SP与测量值PV进行比例、积分与微分控制运算，得到PID控制输出值，将所述PID控制输出值输送至调速系统。

【技术特征摘要】
1.一种水电机组负荷控制方法，其特征在于，包括，获取机组AGC指令、机组一次调频量与机组负荷；将所述机组AGC指令或本地机组指令设定值IA通过选择切换处理，将处理后的值与所述一次调频量叠加，将叠加后的值作为所述机组功率调节器的设定值SP输入所述机组功率调节器；将所述机组负荷通过滤波器FILTER处理，将处理后的值作为机组功率调节器的测量值PV输入所述机组功率调节器；所述机组功率调节器对输入的设定值SP与测量值PV进行比例、积分与微分控制运算，得到PID控制输出值，将所述PID控制输出值输送至调速系统。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机组功率调节器对输入的设定值SP与测量值PV进行比例、积分与微分控制运算，得到PID控制输出值，具体包括，PID分段控制公式如下：PID控制输出值其中，kp—比例增益；Ti—积分时间；Td—...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海，苏适，罗恩博，杨洋，严玉廷，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53