[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

本發明公開了一種水電機組一次調頻協調控制方法和裝置，該方法包括：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；根據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；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；根據調頻負荷修正值補償監控系統負荷給定值。本發明實現了水電機組一次調頻與監控系統功率閉環協調配合，并能使一次調頻有效避開限制區域。

技術領域

本發明涉及水電機組控制技術領域，具體地，涉及一種水電機組一次調頻協調控制方法和裝置。

背景技術

水電站監控系統功率閉環與機組調速器一次調頻無協調配合策略，導致一次調頻有功功率調節量被監控系統功率閉環反調拉回，削弱了水電機組對電網頻率的支撐作用。需要對調速器一次調頻與監控系統功率閉環的協調配合開展針對性研究。

DL/T1245《水輪機調節系統并網運行技術導則》要求水輪機調節系統一次調頻的功率調整幅度原則上不應加以限制，但應考慮對機組的最大和最小負荷限制和避開振動區運行。當前水電站的控制策略并未實現前述功能，一次調頻不能有效避開限制區域，對水輪機自身的安全穩定運行有不利影響。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種水電機組一次調頻協調控制方法，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；

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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，所述變換調速器PID的控制偏差，方法為：