[發明專利]一種水電機組一次調頻協調控制方法和裝置

有效

• 申請號: 202010743382.2
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111817316B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 馬睿;高劍;李甘;蘭立剛;王鴻礫;熊小峰;韋衛
• 申請（專利權）人: 國網四川綜合能源服務有限公司四川電力工程分公司;國網四川省電力公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38;H02J3/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.一種水電機組一次調頻協調控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1、根據機組振動區范圍、最大負荷限值、最小負荷限值和一次調頻起始發電負荷確定機組調頻裕量；

所述機組調頻裕量，確定方法為：

首先根據機組振動區范圍、最大負荷限值和最小負荷限值劃分機組的調頻區；

再根據一次調頻起始發電負荷判定當前機組所在的調頻區；

將機組所在的調頻區上限、下限分別與一次調頻起始發電負荷求偏差，獲得當前調頻區的上調裕量、下調裕量；

所述機組的調頻區，劃分方法為：

以最小負荷限值為下限，最低振動區的下限為上限，劃分為低負荷調頻區；

每相鄰兩個振動區之間的間隔區劃分為一個調頻區；

以最大負荷限值為上限，最高振動區的上限為下限，劃分為高負荷調頻區；

S2、根據S1獲得的機組調頻裕量和機組實際頻差確定調頻負荷修正值和調頻頻差修正值；

S3、根據S2獲得的調頻頻差修正值和機組運行模式變換調速器PID的控制偏差；

S4、根據S2獲得的調頻負荷修正值補償監控系統負荷給定值。

2.根據權利要求1所述的一種水電機組一次調頻協調控制方法，其特征在于，所述一次調頻起始發電負荷為：

一次調頻有效時，一次調頻啟動時刻記憶的機組實際發電負荷。

3.根據權利要求2所述的一種水電機組一次調頻協調控制方法，其特征在于，所述一次調頻有效，判定方法為：

一次調頻動作時，機組發電負荷不處于振動區范圍內，判定為一次調頻有效，否則判定為無效。

4.根據權利要求1所述的一種水電機組一次調頻協調控制方法，其特征在于，所述當前機組所在的調頻區，判定方法為：

當一次調頻有效時，一次調頻起始發電負荷小于最低振動區上下限的均值，判定當前機組位于低負荷調頻區；

當一次調頻有效時，一次調頻起始發電負荷在相鄰兩個振動區上下限的均值之間，判定當前機組位于相鄰兩個振動區之間的調頻區；

當一次調頻有效時，一次調頻起始發電負荷大于最高振動區上下限的均值，判定當前機組位于高負荷調頻區。

5.根據權利要求1所述的一種水電機組一次調頻協調控制方法，其特征在于，所述變換調速器PID的控制偏差，方法為：

當機組并網且在非孤網模式時，以調頻頻差修正值作為調速器PID的控制偏差；

否則以機組實際頻差作為調速器PID的控制偏差。

6.根據權利要求1所述的一種水電機組一次調頻協調控制方法，其特征在于，所述補償監控系統負荷給定值，方法為：

根據機組調速器開度模式下的一次調頻試驗獲得調頻響應行為曲線，基于調頻響應行為曲線辨識調頻負荷變化相對于調頻負荷理論值的一階慣性時間，根據一階慣性時間對調頻負荷修正值作一階慣性遲滯后與AGC負荷指令疊加，將疊加后的值作為監控系統負荷給定值進行補償。

7.一種水電機組一次調頻協調控制裝置，其特征在于，包括：調頻裕量計算模塊、調頻修正計算模塊、修正頻差選擇模塊和調頻協調補償模塊；

調頻裕量計算模塊，用于根據機組振動區范圍、最大負荷限值、最小負荷限值和實際發電負荷確定機組調頻裕量；

所述機組調頻裕量，確定方法為：

首先根據機組振動區范圍、最大負荷限值和最小負荷限值劃分機組的調頻區；

再根據一次調頻起始發電負荷判定當前機組所在的調頻區；

將機組所在的調頻區上限、下限分別與一次調頻起始發電負荷求偏差，獲得當前調頻區的上調裕量、下調裕量；

所述機組的調頻區，劃分方法為：

以最小負荷限值為下限，最低振動區的下限為上限，劃分為低負荷調頻區；

每相鄰兩個振動區之間的間隔區劃分為一個調頻區；

以最大負荷限值為上限，最高振動區的上限為下限，劃分為高負荷調頻區；

調頻修正計算模塊，用于根據機組調頻裕量和實際頻差確定調頻負荷修正值和調頻頻差修正值；

修正頻差選擇模塊，用于根據調頻頻差修正值和機組運行模式變換調速器PID的控制偏差；

調頻協調補償模塊，用于根據調頻負荷修正值補償監控系統負荷給定值。