[发明专利]一种水电机组调速系统的控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种水电机组调速系统的控制方法及装置，通过获取当前水电机组的运行模式，根据所述运行模式，选择转速模式、开度模式或功率模式，并对水电机组进行对应的调节，解决水电机组一次调频控制水平低的问题。

技术领域

本申请涉及水力水电领域，具体涉及一种水电机组调速系统的控制方法，同时涉及一种水电机组调速系统的控制装置。

背景技术

随着区域互联电网的形成，水电机组功率调节、一次调频对电力系统稳定控制的影响变得十分敏感，特别是功率调节方式、一次调频的控制特性、响应时间等都对联网系统的频率、有功稳定具有重大影响。

调速控制的基本功能是实现对发电机组的转速调节，并入电网运行后，调速系统承担功率调节和一次调频的基本任务，是由调速器通过频率、功率等外部反馈信号，按照偏差进行比例-积分-微分(PID)计算、速率限制、死区限制、幅度限制等调节特性来实现的。可在电网突发大负荷变化时快速的提供功率支援，提高电力系统的可靠性；对于短时间的负荷波动的调节可以减少二次调频的动作，优化系统的调度、稳定电网频率。若机组一次调频功能不能发挥其应有的作用，不仅是对电网中保证频率稳定的宝贵资源的浪费，而且仅靠自动发电控制(AGC)很难将电网频率控制水平进一步提高。

然而，当前水电站调速器频率、功率控制策略存在较大差异，部分机组控制性能不健全、导致水电机组一次调频控制水平低，因此，亟需提出一种水电机组调速系统控制方法。

发明内容

本申请提供一种水电机组调速系统的控制方法及装置，解决水电机组一次调频控制水平低的问题。

本申请提供一种水电机组调速系统的控制方法，包括：

获取当前水电机组的运行模式；

若根据所述运行模式确定当前水电机组在空转不并网或并入孤立电网运行时，则选择转速模式作为基本调节模式对水电机组的转速进行调节；

若根据所述运行模式确定当前水电机组在空转并网运行时，则选择开度模式作为基本调节模式对水电机组进行调节，维持水电机组的水轮机导叶开度至开度给定值；

若根据所述运行模式确定当前水电机组在并网稳定运行区间，且所述水电机组的发电机电气功率运行平稳工况，则选择功率模式作为基本调节模式对水电机组进行调节，维持发电机电气功率至功率给定值。

优选的，所述选择转速模式作为基本调节模式对水电机组的转速进行调节，包括：

选择转速模式作为基本调节模式，将水电机组的永态转速差值系数bp设置为0，由水电机组的转速或频率值ω₀，减去实际转速或频率的测量值ω而形成转速偏差；

通过死区环节和限幅环节后形成实际运算的转速或频率偏差信号，该信号通过PID运算，并经过外部指令叠加、限幅等环节运算后，形成液压系统调节的给定指令Y_PID，对水电机组的转速进行调节。

优选的，所述选择开度模式作为基本调节模式对水电机组进行调节，维持水电机组的水轮机导叶开度至开度给定值，包括：

选择开度模式作为基本调节模式，由开度给定值Y_ref，减去实际接力器行程或导叶开度的测量值P_e而形成开度偏差信号，通过死区环节和限幅环节后形成实际运算的转速或频率偏差信号，该信号通过与永态转速差值系数b_p进行乘法运算，其输出作为PID环节的积分环节输入信号之一，通过PID运算，并经过外部指令叠加、限幅环节运算后，形成液压系统调节的给定指令Y_PID，对水电机组调速系统的接力器行程或导叶开度实施闭环控制。

优选的，还包括：在开度模式下，投入转速模式进行电网频率的有差调节。

优选的，还包括：