[发明专利]一种基于电网频率的水轮发电机有功功率协同控制方法

说明书

本发明公开了一种基于电网频率的水轮发电机有功功率协同控制方法，涉及电力系统自动化技术领域，通过一次调频功能和AGC协同控制逻辑的设计，有效解决一次调频与AGC的配合不协调的问题，提高水轮机有功功率控制精准性。采用一次调频功率调节量叠加AGC的方式，将一次调频功率调节量上送监控系统并叠加至有功闭环功率给定设定值上，避免了一次调频动作量被监控系统有功闭环抵消的情况。以一次调频动作/复归信号作为水轮机有功功率协同控制生效的判断条件，在水轮机机组功率稳态、动态不同工况下，执行针对性的一次调频与AGC协同控制逻辑。即机组在稳定状态时，调速器一次调频动作优先于AGC控制；机组动态调整时，调速器一次调频动作量与AGC叠加控制。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化技术领域，具体是一种基于电网频率的水轮发电机有功功率协同控制方法。

背景技术

电网频率是衡量电能质量好坏重要指标之一，随着电力系统负荷地变化，电网频率随之而变，处于动态运行过程。为确保系统频率在一定范围内波动，不影响系统稳定运行，需采取频率调整，调频分为一次调频和二次调频(由自动发电控制系统AGC控制)。一次调频配置在调速器控制系统，当检测到系统频率超过死区，立即参与调整。二次调频由自动发电控制系统(AGC)承担，根据电网负荷情况及联络线潮流情况，结合频率变化，向所调管电厂发出负荷调整指令，调整各机组负荷。现很多大型水电站均投入了机组一次调频功能和AGC功能，两种功能均能够直接影响机组的负荷出力。

现大部分水电站均投入一次调频和AGC功能，一次调频与AGC均是稳定电网频率的重要手段。一次调频主要针对变化幅度小、周期短的偶然性负荷波动工况，由调速器控制系统实现；而AGC主要针对变化幅度较大、周期较长的负荷波动工况，由监控系统侧实现，两种功能均会对机组有功功率进行调节。一次调频与AGC两种功能同时投入，会存在调节冲突、配合不协调的情况，即电网频率波动，调速器一次调频快速动作导致机组有功功率改变，但是由于AGC未重新下发功率给定值或下发反向调整的功率给定值，则一次调频的动作效果就会与AGC的有功闭环调节冲突，导致一次调频调节量被AGC反向调节抵消掉，一次调频贡献率无法体现，进而受到电网的考核。一次调频动作效果无法客观体现，影响水电站考核指标，同时不利于电网的稳定运行。

发明内容

鉴于上述技术缺点，本发明提供了一种基于电网频率的水轮发电机有功功率协同控制方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种基于电网频率的水轮发电机有功功率协同控制方法，包括如下步骤：

S1，通过水轮发电机组的调速器控制系统获取水轮发电机组实时频率数据，根据水轮发电机组实时频率数据判断一次调频是否动作，若是，得到一次调频功率调节量P_i，并将一次调频功率调节量P_i上送至监控系统，执行步骤S2；若否，一次调频功率调节量P_i＝0，得到监控系统的功率调节目标量P_g，执行步骤S4；

S2，判断水轮发电机组处于动态或稳态，当水轮发电机组处于动态时，监控系统将一次调频功率调节量P_i叠加至AGC的功率设定值P_agc，并确定监控系统的功率调节目标量P_g，执行步骤S4；当水轮发电机组处于稳态时，则执行步骤S3，其中，AGC用于对水轮发电机组进行自动发电控制；

S3，监控系统对水轮发电机组进行闭锁调节，判断水轮发电机组频率是否达到一次调频复归条件，若达到一次调频复归条件，则监控系统延时设定时长后重新对水轮发电机组进行调节，得到监控系统的功率调节目标量P_g，执行步骤S4；若不能达到一次调频复归条件，则返回监控系统重新对水轮发电机组进行闭锁调节；

S4，根据监控系统的功率调节目标量P_g对水轮发电机组进行负荷调整，将水轮发电机组负荷调整至功率调节目标量P_g，完成水轮发电机组的负荷调整。