[實用新型]與安穩系統配合的具有變動信號控制的水輪機調速器

有效

• 申請號: 201220675395.1
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN202971032U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 鄧樸;王青;馬世英;唐戢群;張銳峰;柏毅輝;李慶生;趙慶明
• 申請（專利權）人: 貴州電網公司電網規劃研究中心;貴州電力試驗研究院;中國電力科學研究院
• 主分類號: F03B15/18
• 分類號: F03B15/18
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本實用新型屬于發電機組控制和電網安全控制領域，尤其涉及水電廠頻率及功率調節控制技術。?

背景技術

送端電網的水輪發電機組發出的功率通過電網向受端送電，如果送端電網因故障與受端解列，水輪發電機功率超過了負荷，就會導致孤網頻率和機組轉速快速上升，嚴重時會導致電網的變壓器過激磁跳閘，還會導致電力用戶的電動機過速跳閘、電力電子等設備保護跳閘。負荷減少還會進一步加劇轉速飛升，最終導致電網失穩。

解列時保障孤網高頻穩定的常規措施是安穩系統切機和自動裝置高頻切機，但是對大機小網系統，這些措施難以做到保持孤網功率的平衡，需要提升水輪機組調速系統的調節能力。

????提高水輪機組調頻能力還不能簡單采取送端電網機組統一放開一次調頻限幅，提高永態轉差系數的方法。根據研究，一次調頻限幅放開后，當送端電網解列，大擾動情況下，由于孤網機組之間特性不同，機組之間會發生功率爭奪，導致機組功率和電網頻率發生較大幅度的振蕩。

水電機組調速系統承擔著電網頻率精確調節的任務，PID的積分環節的系數不能過小，在送端電網解列的大擾動情況下，容易發生超調過大而導致電網低頻切負荷的問題。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題：?提供一種與安穩系統配合的具有變動信號控制的水輪機調速器，以解決采用水輪機組調速系統一次調頻和超調來解決水輪發電機組在大機小網系統中因故障與受端解列時以保持孤網功率的平衡，但是存在在送端電網解列的大擾動情況下，容易發生機組之間會發生功率爭奪，導致機組功率和電網頻率發生較大幅度的振蕩，容易發生超調過大而導致電網低頻切負荷等問題。

本實用新型技術方案：

一種與安穩系統配合的具有變動信號控制的水輪機調速器，它包括主控系統和安全穩定系統，主控系統和安全穩定系統電連接，主控系統與衰減單元和附加功率變動信號的調速器單元電連接，衰減單元與附加功率變動信號的調速器單元電連接，機組功率、轉速和電網頻率信號與附加功率變動信號的調速器單元電連接，附加功率變動信號的調速器單元與調速機構電連接。

衰減單元包括觸發累加存儲器模塊、符號分解器、時間函數衰減器、乘法器和判斷器，觸發累加存儲器模塊與符號分解器連接，符號分解器與時間函數衰減器和乘法器連接，時間函數衰減器與乘法器和判斷器連接，判斷器輸出端與觸發累加存儲器連接，乘法器輸出衰減的功率變動值。

附加功率變動信號的調速器單元包括PID模塊，在PID模塊的輸入側有一個變動量后置模塊，在PID模塊的輸出側有一個變動量前置模塊，變動量前置模塊與電氣限速限幅模塊電連接。

變動量后置模塊采用功率加減器組成。

變動量前置模塊采用減法器組成。

本實用新型有益效果：

本實用新型接收主控系統轉發來的機組功率設定和機組功率變動量，機組功率變動量經時間衰減器衰減，與機組功率設定信號一起，作為控制量送至具有附加功率變動信號控制的調速器單元，對機組功率和電網的頻率進行預測控制，本實用新型水輪機調速器采用附加功率變動控制的調速器，附加功率變動控制的調速器是在PID環節前部和后部均引入預測的功率變動信號，使得水電機組在電網解列后的大幅調整中，在可靠保障機組安全前提下，更加準確和快速進行調整，大幅減少了調節過程中的電網頻率飛升和超調導致的低頻，實現孤網內各電廠機組之間的協調，孤網內機組按各自設定進行調節，不會發生因機組特性和參數不同產生的功率搶奪和沖突而形成的振蕩；本實用新型不改變目前水輪機組其控制系統參數、已有的功能和性能，與國內現行相關標準、規范及規定不發生沖突，利于推廣，解決了采用水輪機組調速系統一次調頻和超調來解決水輪發電機組在大機小網系統中因故障與受端解列時以保持孤網功率的平衡，但是存在在送端電網解列的大擾動情況下，容易發生機組之間會發生功率爭奪，導致機組功率和電網頻率發生較大幅度的振蕩，容易發生超調過大而導致電網低頻切負荷等問題。

附圖說明：

圖1為本實用新型組成框圖；

圖2為衰減單元的模塊構成圖；

????圖3為附加功率變動信號調速器單元結構圖；

????圖4為電網解列甩出10%發電負荷時，常規調速系統調節特性圖；

????圖5為電網解列甩出10%發電負荷時，本實用新型的調節特性圖。

具體實施方式：