一种巨型水电站单机制造技术

本发明专利技术公开了一种巨型水电站单机

【技术实现步骤摘要】
一种巨型水电站单机AGC智能闭锁策略方法及系统


[0001]本专利技术涉及水电机组
，特别是一种巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着电网对调峰调频性能的要求提高，越来越多的水电站开始应用自动发电控制系统
(AGC)
来实现机组的规划调度和负荷追踪
。
但是，针对额定容量在
300MW
以上的超大型水电机组的
AGC
系统投入，由于单台机组容量巨大，当机组处于低功率区域时，容易出现效率降低
、
振动增加
、
调速困难等问题，导致机组稳定运行存在隐患
。
[0003]针对这一问题，目前的常见解决方式还是依赖操作人员经验进行人工判断和闭锁操作
。
值班人员需要边监视机组运行参数，边根据经验综合判断单台机组是否可能进入不稳定区域，若预测有异常情况，需要及时采取闭锁措施，暂停机组的
AGC
运行
。
但这种人工经验判断的精确度和可靠性难以保证，操作也存在时间延迟，不利于事故防范
。
也有学者提出利用模糊控制
、
神经网络等方法进行水电机组故障预测和辅助闭锁判断，但这些方法依赖历史数据建模，对新出现的故障态往往难以准确判定和快速响应，实际闭锁控制效果仍然有限
。

技术实现思路

[0004]鉴于现有的传统人工经验闭锁和保护预设闭锁存在的问题，提出了本专利技术
。
[0005]因此，本专利技术所要解决的问题在于如何通过智能控制与优化的手段实现更准确
、
自动化和优化的闭锁策略
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法，其包括通过传感器和监测设备实时监测水电站的运行参数，同时将运行参数传输给闭锁策略控制器进行处理；根据巨型水电站的特点和运行要求设计闭锁策略控制器，并利用监测设备与闭锁策略控制器进行交互以持续监测以判断是否满足闭锁条件；当满足闭锁条件时，闭锁策略控制器触发闭锁状态，同时停止
AGC
系统的自主调节功能，并通过监测和校准控制系统参数以确保闭锁状态准确有效；将闭锁策略控制器与整个
AGC
系统进行集成，并在实际巨型水电站中测试与验证闭锁策略；通过实践经验和数据分析不断优化闭锁策略，以精确控制新机组和其他机组的负荷调节，实现最佳的闭锁策略效果
。
[0008]作为本专利技术所述巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法的一种优选方案，其中：根据巨型水电站的特点和运行要求设计闭锁策略控制器包括以下步骤：根据巨型水电站的特点和运行要求设计闭锁策略控制器的算法和逻辑，并采用滞后补偿算法调整补偿参数；将闭锁策略控制器与监测设备进行交互，持续监测水电站的运行参数，并根据闭锁条件进行判断；若低功率机组满足闭锁条件且处于振动区，则设定低功率机组只有满足特定条件时才允许加入
AGC
功能；当满足特定条件后，为了实现机组之间的平稳过渡和避免电网频率波
动，在低功率机组进入
AGC
状态时需设计平稳过渡控制策略；调整补偿参数的具体公式如下：
[0009][0010]其中，
μ
(t)
表示控制器输出，
e(t)
表示系统误差，
K
p
、K
i
、K
d
分别表示比例
、
微分和积分系数，三项分别表示比例控制
、
积分控制和微分控制作用
。
[0011]作为本专利技术所述巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法的一种优选方案，其中：设定低功率机组只有满足特定条件时才允许加入
AGC
功能包括以下步骤：确定特定条件包括低功率机组处于正常运行状态
、
低功率机组具有足够快的响应时间和低功率机组的发电功率范围在特定范围；这三个条件需要同时满足才能允许低功率机组加入
AGC
功能，若有一个条件不满足，低功率机组将不被允许加入
AGC
功能；在实际操作中，若某个条件不满足，则采取相应措施进行处理，若低功率机组无法稳定响应
AGC
调节指令或发电功率调整较慢，则对低功率机组进行调试
、
维护或修复以提高其响应能力和调节速度，同时优化
AGC
调节指令的传输方式；若低功率机组的发电功率超出特定范围，则通过控制机组负荷分配或调整机组的控制参数来限制发电功率，同时降低进水流量或调整机组负载分布以调整机组的发电功率；若低功率机组无法保持正常运行状态，则对低功率机组进行检修或维护以确保其发电能力和稳定性，并对机组的关键部件进行检查和维护，并消除可能的故障；重新确定低功率机组是否满足特定条件，若还不满足，则继续采取相应措施进行处理，直至低功率机组满足所有特定条件
。
[0012]作为本专利技术所述巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法的一种优选方案，其中：平稳过渡控制策略包括以下内容：手动将低功率机组有功功率增加至以上时，允许和其他机组一同加入：当所有并网机组的有功功率都已跨越振动区时，根据平均分配调节原则，会出现一台机组功率增加而其他机组功率减少的情况，此时所有机组开始调节以达到目标功率值；若低功率机组与目标功率值相差较大，或者低功率机组的有功功率增加速度无法跟上其他机组的有功功率减少速度，会导致低功率机组的有功功率调节失败，退出单机
AGC
；一旦低功率机组的有功功率调节失败并退出单机
AGC
状态，此时全厂
AGC
会根据当前的有功功率设定值重新对剩余参与
AGC
的机组进行负荷分配，以保证全厂负荷的平稳调节，避免全厂负荷滑移过大导致电网频率波动的发生；先将全厂
AGC
闭环投入，再将低功率机组投入
AGC
功能：为维持全厂负荷不变，采取
AGC
有功补偿策略，机组将按照一增一减的负荷调节模式进行调整，负荷增加量与负荷减少量会保持一致；当低功率机组的负荷增加到目标值后，另一台高功率机组会相应减少负荷，以保持全厂负荷的稳定
。
[0013]作为本专利技术所述巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法的一种优选方案，其中：闭锁策略控制器触发闭锁状态包括以下步骤：闭锁策略控制器向
AGC
系统发送停止调节指令，使各机组退出
AGC
调节状态，并根据频率偏差进行主动调节；向发电机系统发送功率指令，将各机组功率固定在稳定且安全的水平，同时向水轮机调速器发送关闭指令，使水轮机转速固定以防止转速不稳引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法，其特征在于：包括，通过传感器和监测设备实时监测水电站的运行参数，同时将运行参数传输给闭锁策略控制器进行处理；根据巨型水电站的特点和运行要求设计闭锁策略控制器，并利用监测设备与闭锁策略控制器进行交互以持续监测以判断是否满足闭锁条件；当满足闭锁条件时，闭锁策略控制器触发闭锁状态，同时停止
AGC
系统的自主调节功能，并通过监测和校准控制系统参数以确保闭锁状态准确有效；将闭锁策略控制器与整个
AGC
系统进行集成，并在实际巨型水电站中测试与验证闭锁策略；通过实践经验和数据分析不断优化闭锁策略，以精确控制新机组和其他机组的负荷调节，实现最佳的闭锁策略效果
。2.
如权利要求1所述的巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法，其特征在于：所述根据巨型水电站的特点和运行要求设计闭锁策略控制器包括以下步骤：根据巨型水电站的特点和运行要求设计闭锁策略控制器的算法和逻辑，并采用滞后补偿算法调整补偿参数；将闭锁策略控制器与监测设备进行交互，持续监测水电站的运行参数，并根据闭锁条件进行判断；若低功率机组满足闭锁条件且处于振动区，则设定低功率机组只有满足特定条件时才允许加入
AGC
功能；当满足特定条件后，为了实现机组之间的平稳过渡和避免电网频率波动，在低功率机组进入
AGC
状态时需设计平稳过渡控制策略；所述调整补偿参数的具体公式如下：其中，
μ
(t)
表示控制器输出，
e(t)
表示系统误差，
K
p
、K
i
、K
d
分别表示比例
、
微分和积分系数，三项分别表示比例控制
、
积分控制和微分控制作用
。3.
如权利要求2所述的巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法，其特征在于：所述设定低功率机组只有满足特定条件时才允许加入
AGC
功能包括以下步骤：确定特定条件包括低功率机组处于正常运行状态
、
低功率机组具有足够快的响应时间和低功率机组的发电功率范围在特定范围；这三个条件需要同时满足才能允许低功率机组加入
AGC
功能，若有一个条件不满足，低功率机组将不被允许加入
AGC
功能；在实际操作中，若某个条件不满足，则采取相应措施进行处理，若低功率机组无法稳定响应
AGC
调节指令或发电功率调整较慢，则对低功率机组进行调试
、
维护或修复以提高其响应能力和调节速度，同时优化
AGC
调节指令的传输方式；若低功率机组的发电功率超出特定范围，则通过控制机组负荷分配或调整机组的控制参数来限制发电功率，同时降低进水流量或调整机组负载分布以调整机组的发电功率；若低功率机组无法保持正常运行状态，则对低功率机组进行检修或维护以确保其发电能力和稳定性，并对机组的关键部件进行检查和维护，并消除可能的故障；
重新确定低功率机组是否满足特定条件，若还不满足，则继续采取相应措施进行处理，直至低功率机组满足所有特定条件
。4.
如权利要求2所述的巨型水电站单机
AGC
智能闭锁策略方法，其特征在于：所述平稳过渡控制策略包括以下内容：手动将低功率机组有功功率增加至以上时，允许和其他机组一同加入：当所有并网机组的有功功率都已跨越振动区时，根据平均分配调节原则，会出现一台机组功率增加而其他机组功率减少的情况，此时所有机组开始调节以达到目标功率值；若低功率机组与目标功率值相差较大，或者低功率机组的有功功率增加速度无法跟上其他机组的有功功率减少速度，会导致低功率机组的有功功率调节失败，退出单机
AGC
；一旦低功率机组的有功功率调节失败并退出单机
AGC
状态，此时全厂
AGC
会根据当前的有功功率设定值重新对剩余参与
AGC
的机组进行负荷分配，以保证全厂负荷的平稳调节，避免全厂负荷滑移过大导致电网频率波动的发生；先将全厂
AGC
闭环投入，再将低功率机组投入
AGC
功能：为维持全厂负荷不变，采取
AGC
有功补偿策略，机组将按照一增一减的负荷调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚龙艳，
申请(专利权)人：三峡金沙江云川水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：