一种水电机组一次和二次调频协同控制方法技术

本发明专利技术涉及电力系统技术领域，具体涉及一种水电机组一次和二次调频协同控制方法。所述控制方法包括：确定水电机组的二次调频状态；确定水电机组的控制模式；确定水电机组的一次调频状态；判断水电机组的一、二次调频作用方向是否相反；按照“一、二次调频作用方向相反，一次调频优先”和“一、二次调频作用方向相同则互不影响”的原则，对水电机组进行控制。本发明专利技术考虑了水电机组开度模式和功率模式两种不同的控制方式，解决了系统之间因缺乏协同配合而出现机组一、二次调频功能互相冲突的问题；本发明专利技术提高了机组整体的的调频性能和效果，使水电机组能够更好的参与电网的调峰调频。

【技术实现步骤摘要】
一种水电机组一次和二次调频协同控制方法
本专利技术涉及电力系统
，具体是一种水电机组一次和二次调频协同控制方法。
技术介绍
电网调频的实质就是控制发电机组所发出的功率与网带负荷所需要的功率之间的动态平衡。水电机组的一次调频功能是指当电网频率偏离额定值50HZ时，运行的水电机组控制系统通过控制水轮机导叶，从而快速实现机组有功功率的增、减，使电网频率快速维持稳定的自动控制过程。水电机组的二次调频功能，即自动发电控制(AGC)，指电力调度机构对网内水电机组，根据调节性能分类控制，下达功率目标值，以维持电力系统中发供电功率的平衡，从而保证电力系统频率的质量。水电机组控制系统由调速系统和监控系统组成。目前，水电机组的一次调频功能主要由调速系统实现，二次调频功能由监控系统提供，两者之间相对比较孤立。由于监控系统和调速系统通常不是一个厂家，不同厂家设计理念的差别，往往单一考虑各自系统功能，彼此之间缺乏必要的协同配合，时常出现机组一、二次调频功能互相冲突的现象，严重影响了机组调频的效果。所以，有必要从整体上考虑水电机组的运行模式和控制系统，提出完善的一、二次调频协同控制方法，以提高水力发电机组的调频性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水电机组一次调频与二次调频协同控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种水电机组一次和二次调频协同控制方法，所述控制方法包括：确定水电机组的二次调频状态，即判断水电机组当前接收到的二次调频指令是正在增负荷还是正在减负荷；确定水电机组的控制模式，即判断水电机组的控制模式是开度模式还是功率模式；确定水电机组的一次调频状态，即判断当前电网频率是否超过一次调频动作死区，并与额定频率进行比较，若电网频率越过动作死区且大于额定频率，则表明当前电网频率高；若电网频率越过动作死区且小于额定频率，则表明当前电网频率低；根据确定好的水电机组的二次调频状态、控制模式和一次调频状态信息，判断水电机组的一、二次调频作用方向是否相反；按照“一、二次调频作用方向相反，一次调频优先”和“一、二次调频作用方向相同则互不影响”的原则，对水电机组进行控制。进一步的，如果水电机组处于开度模式下，当前电网频率高，且接收到二次调频“正在增负荷”指令；则判断当前机组的一、二次调频作用方向相反，调速系统触发“增闭锁”信号，监控系统接收到信号后闭锁增负荷；同时，调速系统响应一次调频的减负荷补偿，将一次调频负向开度补偿量直接叠加到导叶开度指令上。待频率恢复至频率死区内，增闭锁信号消除，一次调频开度补偿量归零，恢复机组二次调频功能。进一步的，如果水电机组处于开度模式下，当前电网频率高，且接收到二次调频“正在减负荷”指令，则判断当前机组的一、二次调频作用方向相同；调速系统响应一次调频的减负荷补偿，将一次调频负向开度补偿量直接叠加到导叶开度指令上；同时，监控系统继续接收二次调频指令，并同步响应一次调频的减负荷补偿，在监控系统功率给定值上叠加一次调频负向功率补偿量，以防止监控系统反向动作影响一次调频。进一步的，如果水电机组处于开度模式下，当前电网频率低，且接收到二次调频“正在增负荷”指令，则判断当前机组的一、二次调频作用方向相同；调速系统响应一次调频的增负荷补偿，将一次调频正向开度补偿量直接叠加到导叶开度指令上；同时，监控系统继续接收二次调频指令，并同步响应一次调频的增负荷补偿，在监控系统功率给定值上叠加一次调频正向功率补偿量，以防止监控系统反向动作影响一次调频。进一步的，如果水电机组处于开度模式下，当前电网频率低，且接收到二次调频“正在减负荷”指令，则判断当前机组的一、二次调频作用方向相反；调速系统触发“减闭锁”信号，监控系统接收到信号后闭锁减负荷；同时，调速系统响应一次调频的增负荷补偿，将一次调频正向开度补偿量直接叠加到导叶开度指令上。待频率恢复至频率死区内，减闭锁信号消除，一次调频开度补偿量归零，恢复机组二次调频功能。进一步的，如果水电机组处于功率模式下，当前电网频率高，且接收到二次调频“正在增负荷”指令，则判断当前机组的一、二次调频作用方向相反；调速系统触发“增闭锁”信号闭锁二次调频指令，并响应一次调频的减负荷补偿，将一次调频负向功率补偿量直接叠加到调速系统的功率给定值上。待频率恢复至频率死区内，闭锁信号消除，一次调频功率补偿量归零，调速系统重新接收监控系统下发的二次调频指令。进一步的，如果水电机组处于功率模式下，当前电网频率高且接收到的二次调频“正在减负荷”指令，则判断当前机组的一、二次调频作用方向相同；调速系统继续接收监控系统下发的二次调频减负荷指令，并响应一次调频的减负荷补偿，在当前功率给定值上叠加一次调频负向功率补偿量。进一步的，如果水电机组处于功率模式下，当前电网频率低，且接收到二次调频“正在增负荷”指令，判断当前机组的一、二次调频作用方向相同；调速系统继续接收监控系统下发的二次调频增负荷指令，并响应一次调频的增负荷补偿，在当前功率给定值上叠加一次调频正向功率补偿量。进一步的，如果水电机组处于功率模式下，当前电网频率低，且接收到二次调频“正在减负荷”指令，则判断当前机组的一、二次调频作用方向相反；调速系统触发“减闭锁”信号闭锁二次调频指令，并响应一次调频的增负荷补偿，将一次调频正向功率补偿量直接叠加到调速系统的功率给定值上。待频率恢复至频率死区内，闭锁信号消除，一次调频功率补偿量归零，调速系统重新接收监控系统下发的二次调频指令。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果之一：1、提出了水电机组一、二次调频的协同控制的原则，即“一、二次调频作用方向相反，一次调频优先；一、二次调频作用方向相同，互不影响”；2、考虑了水电机组开度模式和功率模式两种不同的控制方式，协调了水电机组监控系统和调速系统在不同的运行工况下各自应承担的调频作用，解决了系统之间因缺乏协同配合而出现机组一、二次调频功能互相冲突的问题；3、提高了机组整体的的调频性能和效果，使水电机组能够更好的参与电网的调峰调频。附图说明图1为本专利技术实施例中一种水电机组一次和二次调频协同控制方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例一中水电机组一、二次调频作用相反趋势图；图3为本专利技术实施例一中水电机组一、二次调频作用相同趋势图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照图1-3所示，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水电机组一次和二次调频协同控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：/n确定水电机组的二次调频状态，即判断水电机组当前接收到的二次调频指令是正在增负荷还是正在减负荷；/n确定水电机组的控制模式，即判断水电机组的控制模式是开度模式还是功率模式；/n确定水电机组的一次调频状态，即判断当前电网频率是否超过一次调频动作死区，并与额定频率进行比较，若电网频率越过动作死区且大于额定频率，则表明当前电网频率高；若电网频率越过动作死区且小于额定频率，则表明当前电网频率低；/n根据确定好的水电机组的二次调频状态、控制模式和一次调频状态信息，判断水电机组的一、二次调频作用方向是否相反；/n按照“一、二次调频作用方向相反，一次调频优先”和“一、二次调频作用方向相同则互不影响”的原则，对水电机组进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种水电机组一次和二次调频协同控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
确定水电机组的二次调频状态，即判断水电机组当前接收到的二次调频指令是正在增负荷还是正在减负荷；
确定水电机组的控制模式，即判断水电机组的控制模式是开度模式还是功率模式；
确定水电机组的一次调频状态，即判断当前电网频率是否超过一次调频动作死区，并与额定频率进行比较，若电网频率越过动作死区且大于额定频率，则表明当前电网频率高；若电网频率越过动作死区且小于额定频率，则表明当前电网频率低；
根据确定好的水电机组的二次调频状态、控制模式和一次调频状态信息，判断水电机组的一、二次调频作用方向是否相反；
按照“一、二次调频作用方向相反，一次调频优先”和“一、二次调频作用方向相同则互不影响”的原则，对水电机组进行控制。


2.根据权利要求1所述的一种水电机组一次和二次调频协同控制方法，其特征在于：如果水电机组处于开度模式下，当前电网频率高，且接收到二次调频“正在增负荷”指令；则判断当前机组的一、二次调频作用方向相反，调速系统触发“增闭锁”信号，监控系统接收到信号后闭锁增负荷；同时，调速系统响应一次调频的减负荷补偿，将一次调频负向开度补偿量直接叠加到导叶开度指令上，待频率恢复至频率死区内，增闭锁信号消除，一次调频开度补偿量归零，恢复机组二次调频功能。


3.根据权利要求1所述的一种水电机组一次和二次调频协同控制方法，其特征在于：如果水电机组处于开度模式下，当前电网频率高，且接收到二次调频“正在减负荷”指令，则判断当前机组的一、二次调频作用方向相同；调速系统响应一次调频的减负荷补偿，将一次调频负向开度补偿量直接叠加到导叶开度指令上；同时，监控系统继续接收二次调频指令，并同步响应一次调频的减负荷补偿，在监控系统功率给定值上叠加一次调频负向功率补偿量，以防止监控系统反向动作影响一次调频。


4.根据权利要求1所述的一种水电机组一次和二次调频协同控制方法，其特征在于：如果水电机组处于开度模式下，当前电网频率低，且接收到二次调频“正在增负荷”指令，则判断当前机组的一、二次调频作用方向相同；调速系统响应一次调频的增负荷补偿，将一次调频正向开度补偿量直接叠加到导叶开度指令上；同时，监控系统继续接收二次调频指令，并同步响应一次调频的增负荷补偿，在监控系统功率给定值上叠加一次调频正向功率补偿量，以防止监控系统反向动...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢波，查海涛，蒙淑平，吴道平，何钧，肖志怀，刘东，李超顺，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36