[发明专利]电力系统稳定计算用水轮机及引水系统参数建模与测试方法

权利要求书

1.一种电力系统稳定计算用水轮机及引水系统参数建模与测试方法，其特征在于，步骤如下：

(1)对并网运行的水电机组在不同工况点进行导叶给定阶跃扰动，具体为水电机组额定负荷运行时在调速器电气柜动态试验窗口直接设定导叶开度给定-5％～-10％阶跃扰动，或修改调速器一次调频参数：比例增益为20、积分增益为0/s、微分增益为0s、永态转差系数为0、人工频率死区为0Hz；通过调速器仿真测试仪在水电机组频率反馈侧施加阶跃进行扰动0.125Hz～0.25Hz，采用调速器仿真测试仪记录导叶开度、有功功率、机组流量的输出曲线，并分析有功功率反调规律；

(2)根据有功功率反调变化规律，引入与有功功率反调线性关系的有功功率初始值和水流惯性时间常数修正系数，对传统水轮机及引水系统模型进行改进获得改进后水轮机及引水系统模型；

(3)基于改进后水轮机及引水系统模型和最小二乘参数辨识法，对待测定水电机组能带额定负荷的最小水头工况下记录的导叶开度、有功功率进行仿真辨识，得待测定水电机组的出水流惯性时间常数；

(4)对待测定水电机组的不同工况点进行有功功率反调仿真校核，检验改进后水轮机及引水系统模型和辨识得水流惯性时间常数的有效性；

所述有功功率反调变化规律是指由水锤效应引起的有功功率反调随着负荷升高而增大，与负荷近似呈线性关系，同一负荷水头越低有功功率反调越大；

所述与有功功率反调线性关系的有功功率初始值和水流惯性时间常数修正系数为Tw_修正系数：所述Tw_修正系数是对水流惯性时间常数Tw进行修正，通过实测不同水头下水头、流量、有功功率运行特性曲线，获得改进后水轮机及引水系统模型，用下式表达：

其中P(y_i)为导叶开度与有功功率三段修正函数、P₀为有功功率初始值、s为拉普拉斯算子；

Tw_修正系数为有功功率与机组流量的关系系数，若水头变化不大时可近似取1，若水头变化较大时，根据最小水头下额定负荷所需的流量进行修正。