抽水蓄能机组原动机及调节系统参数实测与建模研究 (精品).pdfVIP

第34卷 第4期 水 电 站 机 电 技 术 V0l_34No．4 2011年 8月 MechanicalElectricalTechniqueofHydmpowerStation Aug．2011 9 抽水蓄能机组原动机及调节系统参数实测与建模研究 巩 宇 (广州蓄能水电厂，广东 从化 510950) 摘 要：水轮机及其调节系统参数实测的目的是建立机组并网运行的数学模型，为电力系统的稳定性仿真分析提供 真实可靠的数据。广州蓄能水 电厂通过静态、动态试验完成机组参数实测，建立水轮机及其调节系统模型。根据实测 数据，对水轮机及其调节系统模型进行仿真校验，并与电网BPA暂态稳定程序中的水轮机调速器和原动机模型进行 对比，获取所需的该机组原动机及调节系统计算模型。 关键词：调速器；蓄能机组；原动机 ；调节参数；参数辨识；建模 中图分类号：TV743；TP391．9 文献标识码：A 文章编号：1672—5387(2011)04—0009-06 南‘方电网具有远距离、大容量输电、交直流混合 有电压调节器的发电机及其所并入 电网称为水轮机 运行、系统调频、调峰能力低的特点。南方电网电源 调节系统中的被控制系统；用来检测被控参量 (转 形式多样 ，建设 日新月异，燃气一蒸汽联合循环、核 速、功率、水位、流量等)与给定量的偏差，并将其按 电、新型发电如风电、垃圾发电等共存 ，线路架构复 一 定特性转换成主接力器行程偏差的一些装置组 杂。随着电力系统对仿真计算精度要求的提高、以及 合 ，称为水轮机控制设备 (系统)。抽水蓄能机组有 电力系统控制逐步趋于复杂化，运行、规划和设计等 水轮机和水泵两种工况，做水泵工况运行时，调速器 研究部门对电力系统发电机调速系统的模型、参数 只是根据水头控制导叶的开度，不参与电网调节，因 也提出了更新、更高的要求 。广州蓄能水电厂(简 此蓄能机组参与电网调节的仿真计算模型只是针对 称广蓄)是我国第一座大容量的抽水蓄能电站，由2 水轮机工况(发电工况)。 个厂房(A、B厂)组成，A厂由4台法国阿尔斯通公 1．2调节系统参数计算的假设 司制造的额定容量 300MW 的蓄能机组组成，B厂 水轮机调节系统的调节对象由水轮机及其引水 由4台德国西门子公司制造的额定容量300MW 的 系统、发电机及电网组成的一个复杂系统，一般根据 蓄能机组组成。1993年第一台机组投产以来，在广 分析研究特点作各种简化。在小波动、电力系统低频 东省电网和香港九龙和新界电网中起着越来越重要 振荡等稳态工况附近的运动分析中。将描述对象的 的作用。目前，广蓄作为南方电网唯一全厂投运的蓄 微分方程在稳态工况点附近线性化，化为状态量的 能电厂 ，肩负着极其繁重的调峰调频任务。因此，获 增量方程，得到线性化模型。在关于调节系统的分析 得广蓄机组原动机及调速系统的准确模型无论对电 以及调速器各种算法设计中，大都是基于调节对象 网计算分析、规划运行还是控制保护都有很重要的 参数不变的假设下进行的。事实上，调节对象数学模 意义四。以广蓄A厂法国阿尔斯通制造的 1号蓄能 型中的许多基本参数如水轮机传递系数、发电机模 机组为例，介绍大型抽水蓄能机组原动机及调节系 型中的6个K参数都是随工况变化的。只有在神经 统参数实测与建模的研究。 网络方法、模糊控制以及适应式变参数控制几种方 法设计调速器中考虑了工况变化的因素。本文所述 1水轮机及其调节系统简介 的调速器参数的实测及模型选取方法也是基于调节 1．1水轮机调节系统 对象水轮机参数不变的假设。 水轮机调节的实质就是：根据偏离额定值的转