[发明专利]基于接力器行程固定的可变速抽水蓄能机组一次调频方法

说明书

本发明公开了一种基于接力器行程固定的可变速抽水蓄能机组一次调频方法，包括获取机组实时运行参数和机组参数；计算频率偏差量；计算得到一次调频时所对应的电磁功率变化量并作为目标可变速抽水蓄能机组的一次调频的控制量，完成一次调频；在一次调频过程中保持目标可变速抽水蓄能机组的原动机侧的水轮机工作在当前水头和当前功率设定值下的最佳目标开度值，仅通过水轮机的转速变化和水轮机流量的变化改变原动机侧的出力。本发明通过创新的调频方法，不仅实现了可变速抽水蓄能机组一次调频，而且本发明方法的可靠性高、精确性好且实用性高。

技术领域

本发明属于抽水蓄能电站控制技术领域，具体涉及一种基于接力器行程固定的可变速抽水蓄能机组一次调频方法。

背景技术

抽水蓄能电站是电力系统的重要组成部分。在电力系统的负荷低谷时期，抽水蓄能电站能够充当电力系统的负荷，其转变为抽水机组，将低处的水能用电抽回高处并存储；在电力系统的负荷高峰时期，抽水蓄能电站则能够充当电力系统的电源，其转变为水电机组，将高处存储的水能通过水轮机组进行发电，从而为电力系统提供额外的可用电能。正是因为抽水蓄能电站的这种灵活的特性，抽水蓄能电站成为了电力系统中最重要的部分之一。

目前，传统的抽水蓄能电站一般采用的是传统的水电机组或者是定速抽水蓄能机组；这类机组虽然应用时间长，针对这类机组电力系统也积累了较好的运行经验，但是这类机组在低负荷情况下难以运行，而且在偏离设计工况点工作时存在效率明显下降的缺陷。因此，这类机组已经逐步开始不再适用于现今的电力系统的运行要求。

可变速抽水蓄能机组是近年来的创新技术，其具有运行范围宽，机组功率可调幅度大，机组稳态运行工况下运行效率极高的优点；因此，可变速抽水蓄能机组将会是未来的抽水蓄能电站的核心机组。但是，可变速抽水蓄能机组的一次调频方案并不能直接套用现有的传统机组的一次调频方案，目前我国也没有针对可变速抽水蓄能机组的一次调频方面的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、精确性好且实用性高的基于接力器行程固定的可变速抽水蓄能机组一次调频方法。

本发明提供的这种基于接力器行程固定的可变速抽水蓄能机组一次调频方法，包括如下步骤：

S1.获取目标可变速抽水蓄能机组的实时运行参数和机组参数；

S2.根据步骤S1获取的数据，计算目标可变速抽水蓄能机组的频率偏差量；

S3.根据步骤S2计算得到的频率偏差量，计算得到目标可变速抽水蓄能机组在一次调频时所对应的电磁功率变化量；

S4.将步骤S3得到的电磁功率变化量，作为目标可变速抽水蓄能机组的一次调频的控制量，完成可变速抽水蓄能机组一次调频；

S5.在进行步骤S2～S4的一次调频过程中，保持目标可变速抽水蓄能机组的原动机侧的水轮机工作在当前水头和当前功率设定值下的最佳目标开度值，仅通过水轮机的转速变化和水轮机流量的变化改变原动机侧的出力。

步骤S2所述的根据步骤S1获取的数据，计算目标可变速抽水蓄能机组的频率偏差量，具体包括如下步骤：

采用如下算式计算得到目标可变速抽水蓄能机组的频率偏差量Δf：

Δf＝E_f(f_ref-f)

式中f_ref为电网参考频率；f为电网实测频率；E_f为人工设定的频率死区单元，且

步骤S3所述的根据步骤S2计算得到的频率偏差量，计算得到目标可变速抽水蓄能机组在一次调频时所对应的电磁功率变化量，具体包括如下步骤：

采用如下算式计算得到目标可变速抽水蓄能机组在一次调频时所对应的电磁功率变化量m_g：