[发明专利]一种水电机组一次调频方法及系统

说明书

本申请公开一种水电机组一次调频方法及系统，所述方法包括：计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|；判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f；如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势；所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛；如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f；如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作。本申请一次调频属于单向调节逻辑，能够减少一次调频的调节频次，提高调频系统设备的使用寿命，避免功率波动和低频振荡，从而提高一次调频的调节效果。

技术领域

本申请涉及水电机组技术领域，尤其涉及一种水电机组一次调频方法及系统。

背景技术

发电机组一次调频是提高电能质量、保证电网频率稳定的重要手段，同时也是现代调速系统本身所具备的一种能力。传统一次调频的定义是指当电网频率偏移额定值时，发电机组通过调速系统控制机组导叶开度，从而自动控制机组有功功率的增加(频率下降时)或减少(频率升高时)，以便电网频率迅速回到额定值范围内。可见，传统的一次调频属于双向调节逻辑，相当于给电网频率的稳定提供了一定程度的正阻尼，能够保证电网频率不会大幅度偏离额定频率。

以水电机组为例，现有一次调频的频率调节频次高，调速系统动作频繁，使得水轮机控制部件极易出现疲劳磨损，从而影响一次调频控制。此外，由于水轮机调速系统和水电机组本身存在的时滞特性，以及水轮机引水系统天然存在的水击效应，导致一次调频功能在实际运行过程中未能得到充分发挥，表现在调节速动性较差，跟随频率变化的调节响应出现滞后或不同步，容易出现电网低频振荡而呈现出负阻尼特性。以上因素都会影响水电机组一次调频的调节效果。

发明内容

本申请提供一种水电机组一次调频方法及系统，以解决水电机组一次调频调节频繁的问题。

第一方面，本申请提供一种水电机组一次调频方法，所述方法包括如下步骤：

计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|；

判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f；

如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势；所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作。

可选地，所述获取当前的电网频率变化趋势，包括：

当所述电网频率f大于给定频率C_f时，如果C_f＜f_i≤f_i+1≤f_i+2，则当前的电网频率变化趋势为电网频率发散；其中，f_i为第i个采样周期采集的电网频率，f_i+1为第i+1个采样周期采集的电网频率，f_i+2为第i+2个采样周期采集的电网频率；

当所述电网频率f大于给定频率C_f时，如果f_i＞f_i+1＞f_i+2＞C_f，则当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛。

可选地，所述获取当前的电网频率变化趋势，包括：