[發明專利]一種可變速抽水蓄能機組調速器一次調頻方法

在審

• 申請號: 202011161638.5
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112412691A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 蔡衛江;任格;施海東;章姝俊;錢鳳;梁廷婷;魏文力;牛翔宇;衣傳寶;榮紅
• 申請（專利權）人: 南京南瑞水利水電科技有限公司;國網新源控股有限公司;國電南瑞科技股份有限公司;國網浙江省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: F03B15/06
• 分類號: F03B15/06;F03B15/08;F03B15/16;F03B11/00;F03B3/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張賞

本發明涉及一種可變速抽水蓄能機組調速器一次調頻方法，根據所述給定頻率F_G與反饋頻率F_f得到一次調頻動作的有效頻差Δf和一次調頻功率調整量ΔP；將所述一次調頻功率調整量ΔP與調速器的功率給定值P_G1疊加得到疊加后的功率給定P_G2；獲得變速機組水頭、功率、開度、轉速之間的關系，根據變速機組水頭、功率、開度、轉速之間的關系得到疊加后的功率給定P_G2對應的優化開度G_v1和優化轉速N₁；在開度模式、轉速模式和功率模式下分別將開度、轉速、功率偏差轉化為相應的開度調整量并調節開度；本發明通過分析抽水蓄能機組發電和抽水兩種不同工況，以及可變速機組獨特的變速控制方式，實現水輪機工況下變轉速一次調頻以及水泵工況下的一次調頻功能，充分發揮可變速機組在支撐電網頻率穩定方面的作用。

技術領域

本發明涉及一種一次調頻方法，尤其涉及一種可變速抽水蓄能機組調速器一次調頻方法。

背景技術

由于電力不能大規模儲存，電網發出的電能需要與用電負荷相匹配，但電力系統負荷經常是隨機變化的，并網運行的電源點也可能因為各種事故與電網解列，這樣就造成電力系統發電和用電的不平衡，當系統輸出有功小于負荷需求有功時，系統頻率會降低，反之則會上升。調速器一次調頻是水輪機調節系統的基本功能，在機組發電運行過程中，當電網頻率變化超過調節系統的頻率(轉速)死區時，水輪機調節系統將根據頻率靜態特性(調差特性)所固有的能力，按照整定的調差率/永態轉差系數自行改變導葉開度，從而引起機組輸出功率的變化，進而影響電網頻率的調節過程。

隨著蓄能機組技術的發展，解決其振動、空蝕、磨損以及運行效率問題，增加系統的穩定裕度，需讓水輪機組變速運行，但對于可變速電機組的一次調頻技術尚屬于空白技術。

發明內容

本發明為了實現可變速抽水蓄能機組的精準一次調頻功能，解決目前存在的可變速機組一次調頻技術空白現象，提供了一種可變速抽水蓄能機組調速器一次調頻方法。本發明通過分析抽水蓄能機組發電和抽水兩種不同工況，以及可變速機組獨特的變速控制方式，實現水輪機工況下變轉速一次調頻以及水泵工況下的一次調頻功能，充分發揮可變速機組在支撐電網頻率穩定方面的作用。

本發明所采取的技術方案為：一種可變速抽水蓄能機組調速器一次調頻方法，包括

獲取給定頻率F_G和電網的反饋頻率F_f，根據所述給定頻率F_G與反饋頻率F_f得到一次調頻動作的有效頻差Δf；

根據所述有效頻差Δf得到一次調頻功率調整量ΔP；

將所述一次調頻功率調整量ΔP與調速器的功率給定值P_G1疊加得到疊加后的功率給定P_G2；

獲得變速機組水頭、功率、開度、轉速之間的關系，根據變速機組水頭、功率、開度、轉速之間的關系得到疊加后的功率給定P_G2對應的優化開度G_v1和優化轉速N₁；

在開度模式下，根據所述優化開度G_v1調節開度；

在轉速模式下，根據優化轉速N₁和優化開度G_v1調節開度；

在功率模式下，根據疊加后的功率給定P_G2調節開度。

進一步的，所述給定頻率F_G為50Hz。

進一步的，根據所述給定頻率F_G與反饋頻率F_f得到給定頻率F_G與反饋頻率F_f的偏差，所述偏差經過頻率死區得到一次調頻動作的有效頻差Δf。