一种水电机组的兼容式调频调节方法技术

本发明专利技术公开了一种水电机组的兼容式调频调节方法，将处理后的一次调频调节量叠加至机组有功功率设定值以获取机组有功功率目标值；还设置了对一次调频目标调节量进行缩放、滞后、平滑的处理策略，以防止一次调频调节过程中监控系统下位机的重复调节；并通过提高一次调频调节过程动态稳定性的策略，抑制一次调频调节过程中监控系统下位机有功功率闭环反馈调节敏感性。本发明专利技术能够有效防止监控系统下位机对调速器系统的一次调频调节过程造成干扰，提高一次调频调节过程动态的稳定性。提高一次调频调节过程动态的稳定性。提高一次调频调节过程动态的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种水电机组的兼容式调频调节方法


[0001]本专利技术属于水电调频
，涉及一种水电机组的兼容式调频调节方法。

技术介绍

[0002]目前国内水电站的有功功率调节模式主要包括调速器功率模式和调速器开度模式；二者的区别在于：调速器功率模式下，由调速器根据机组有功功率目标值对机组有功功率实发值进行闭环反馈调节，典型如三峡电站、溪洛渡电站、向家坝电站等均使用调速器功率模式进行有功功率调节；调速器开度模式下，由监控系统根据机组有功功率目标值和机组有功功率实发值的偏差发出调节脉冲至调速器，对调速器的导叶开度设定值进行修正，调速器则根据导叶开度目标值对导叶开度进行闭环反馈调节，典型如糯扎渡电站、小湾电站、漫湾电站、景洪电站、龙开口电站等均采用调速器开度模式进行有功功率调节。
[0003]在调速器开度模式下，假如对一二次调频的协调控制不做处理，则可能发生一次调频和二次调频的冲突，最常见的情况是二次调频将一次调频的调节量视为扰动，并将一次调频的调节量抵消或拉回，从而使一次调频无法达到预期的调节效果。针对这种情况，目前实践中主要采用在不同工况中或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电机组的兼容式调频调节方法，其特征在于，由监控系统下位机对水电机组进行一次调频、二次调频相兼容的调节，包括以下操作：S1100)监控系统下位机接收调度机构以二次调频指令下发的机组有功功率设定值p
s
；S1200)监控系统下位机计算一次调频目标功率调节量p
f
，当一次调频功能未投入时，p
f
为0；投入时，p
f
＝机组额定容量
×
一次调频功率调节系数
×
Δf，Δf为电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差；S1300)监控系统下位机执行对一次调频目标功率调节量p
f
进行缩放、滞后和/或平滑的策略，得到机组有功功率叠加值变量Δp；并计算机组有功功率目标值p
t
，p
t
＝p
s
+Δp；S1400)监控系统下位机执行提高动态稳定性的策略，对有功功率调节死区进行放大；并基于对机组有功功率目标值、机组有功功率实发值和机组有功功率调节死区的比较，计算增/减导叶开度开出脉冲的长度并通过继电器发送给调速器系统；调速器系统根据接收到的来自监控系统下位机的增导叶开度开出脉冲的长度或减导叶开度开出脉冲的长度，对导叶开度设定值进行修正，并叠加一次调频的目标开度调节量，得到导叶开度目标值；调速器系统按照调速器常规策略，根据导叶开度目标值对导叶开度进行闭环反馈调节，使导叶开度实际值趋向于导叶开度目标值，并最终稳定在导叶开度目标值的导叶开度调节死区范围内。2.如权利要求1所述的水电机组的兼容式调频调节方法，其特征在于，所述监控系统下位机计算一次调频的目标功率调节量包括以下操作：S1210)计算电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf，包括：S1211)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于等于水电一次调频门槛值时，Δf＝0；S1212)当电网频率大于额定频率，且两者的差值绝对值大于水电一次调频门槛值时，Δf等于额定频率减去电网频率再加上水电一次调频门槛值；S1213)当电网频率小于额定频率，且两者的差值绝对值大于水电一次调频门槛值时，Δf等于额定频率减去电网频率再减去水电一次调频门槛值；S1220)当一次调频功能未投入时，一次调频目标功率调节量p
f
为0；S1230)当一次调频投入时，一次调频目标功率调节量p
f
＝机组额定容量
×
一次调频功率调节系数
×
Δf，其中一次调频调节系数由调度机构预先给定。3.如权利要求1所述的水电机组的兼容式调频调节方法，其特征在于，所述机组有功功率叠加值变量Δp的计算包括以下操作：S1310)设置机组有功功率叠加值变量Δp，以及参与运算的中间变量Δp1、Δp2、Δp3；S1320)对一次调频目标功率调节量进行缩放的执行包括：S1321)设置缩放系数k1，k4<k1<1；其中k4为机组一次调频功率调节量的下限门槛系数；S1322)当对一次调频目标功率调节量进行缩放的策略被设置为有效时，Δp1＝p
f
×
k1；S1323)当对一次调频目标功率调节量进行缩放的策略被设置为无效时，Δp1＝p
f
；S1330)对一次调频目标功率调节量进行滞后的执行包括：S1331)设置用于对一次调频目标调节量进行滞后的中间数组[i1、i2、i3、
…
、i
n
]，其中数
组长度n等于将一次调频目标功率调节量进行滞后的周期数量；S1332)在初始周期对中间数组的每个变量赋值为Δp1，即i
n
＝Δp1，i
n
‑1＝Δp1，
…
，i2＝Δp1，i1＝Δp1；S1333)在初始周期之后的每个周期，按从后往前的顺序，将中间数组的每个变量赋值给排序加1的数组变量，即i
n
＝i
n
‑1，i
n
‑1＝i
n
‑2，
…
，i3＝i2，i2＝i1；S1334)在初始周期之后的每个周期，对i1赋值为当期的Δp1，即i1＝Δp1；S1335)在初始周期之后的每个周期，如果对一次调频目标功率调节量进行滞后的策略被设置为有效，则Δp2＝i
n
；S1336)在初始周期之后的每个周期，如果对一次调频目标功率调节量进行滞后的策略被设置为无效，则Δp2＝Δp1；S1340)对一次调频目标功率调节量进行平滑的执行包括：S1341)设置一次调频目标功率调节量变化的梯度参数k2，0<k2；S1342)如果对一次调频目标功率调节量进行平滑的策略被设置为无效，则Δp3＝Δp2；S1343)如果对一次调频目标功率调节量进行平滑的策略被设置为有效，且abs(Δp3－Δp2)≤k2，则Δp3＝Δp2，其中abs()为求绝对值函数；S1344)如果对一次调频目标功率调节量进行平滑的策略被设置为有效，且Δp3－Δp2＞k2，则Δp3＝Δp3－k2；S1345)如果对一次调频目标功率调节量进行平滑的策略被设置为有效，且Δp2－Δp3＞k2，则Δp3＝Δp3+k2；S1350)监控系统下位机得到机组有功功率叠加值变量Δp，Δp＝Δp3。4.如权利要求1所述的水电机组的兼容式调频调节方法，其特征在于，所述监控系统下位机执行以下提高动态稳定性的策略：S1410)设置机组一次调频功率调节量的合格区间，包括：S1411)设置机组一次调频功率调节量的上限门槛系数k3，1<k3；S1412)设置机组一次调频功率调节量的下限门槛系数k4，0<k4<1；S1413)计算机组一次调频功率调节量的合格区间上限Δp
up
＝max(Δp
×
k3，Δp
×
k4)，其中max()为求最大值函数；S1414)计算机组一次调频功率调节量的合格区间下限Δp
dw
＝min(Δp
×
k3，Δp
×
k4)，其中min()为求最小值函数；S1420)计算机组有功功率目标值p
t
，p
t
＝p
s
+Δp；S1430)以水电站有功功率调速器开度调节模式，监控系统下位机参与以下机组有功功率闭环反馈调节：S1431)当机组有功功率目标值p
t
大于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p
d
时，监控系统下位机通过预设的有功功率闭环调节功能计算增导叶开度继电器开出脉冲长度t
up
，同时将减导叶开度继电器的开出脉冲长度t
dw
设置为0；S1432)当机组有功功率目标值p
t
小于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p
d
时，监控系统下位机通过预设的有功功率闭环调节功能计算减导叶开度继电器的开出脉冲长度t
dw
，同时将增导叶开度继电器的开出脉冲长度t
up
设置为0；
S1433)计算对增导叶开度继电器和减导叶开度继电器的开出脉冲长度的修正系数k5，k5＝abs[sgn(p
s
+Δp
up
+p
d
－p)+sgn(p
s
+Δp
dw
－p
d
－p)]/2；S1434)当机组有功功率目标值p
t
大于机组有功功率实发值p，且两...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡林，尹述红，苏茂，马月姣，李天平，倪旺丹，焦凡效，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：