大型蓄能机组一次调频试验及性能研究.docVIP

大型蓄能机组一次调频试验及性能研究 　　摘 要：为了能够紧跟电网调频的脚步，提升电网供电水平，做好相应的一次调频功能研究工作，进而为一次调频功能提供重要的依据，本文主要论述发电机组一次调频、试验准备、静态试验、动态试验四个方面，在大型蓄能机组中对一次调频试验以及相关功能进行分析，从而提出合理化建议，提供给相关人士，供以借鉴。 　　关键词：调速器；蓄能机组；一次调频；PID；调节参数 　　随着我国经济水平的飞速发展，大型蓄能机组对推动电力行业的发展起到了重要的作用。为了进一步将电网的稳定性能加以提升，相关电网已经明确规定对某地区的机组进行了一次调频功能试验的完善，本篇文章就以某蓄能机组作为主要论述对象，对大型蓄能机组一次性调频试验与相关功能进行详细探讨，从而提出合理化建议，供以借鉴。 　　1、发电机组一次调频介绍 　　对频率的一次调整是当前所有发电机都应当要履行的工作职责，依赖于调速器完成，实现有差调节的目的。相关人员通过采取一次调频的方式是利用发电机组调速体系所产生的相关频率而对电网进行的控制，具体是由以下两种形式实现的：一种是静态特性；另一种是动态调节规律。因此，对于一次调频功能而言，对电网稳定性有着重要的意义。 　　一次调频作用：电网功率缺额，引起电网频率降低，如果不进行调节，发电机组调速系统则按静特性曲线1（Pc1），频率应降至f3，各机组根据频率偏差进行一次调频，使机组增发了功率ΔPf=P2-P1，电网频率为B点f2。虽然该机组与电网上其它机组一起进行了一次调频，但电网频率为f2，不可能恢复到扰动前的f1，可见，一次调频响应快，在二次调频动作之前已经对频率进行调整，限制频差的继续恶化。 　　2、试验准备 　　试验所需信号包括蜗壳压力、导叶主接行程、有功功率及机频信号。其中： 　　①导叶主接行程信号取自电厂主接力器行程位移传感器的输出（4～20mA）；②有功功率信号取自机组调速器柜中的功率变送器（4～20mA），精度为0.2级；③机组机频信号取自发电机出口母线PT；④蜗壳压力采用麦克MPM480型压力变送器测量，量程0～10MPa，输出4～20mADC，精度0.2级。 　　3、静态试验 　　3.1静特性试验 　　通过该试验对机组的静特性进行分析，对永态转差系数进行校验。 　　3.2试验方法 　　预先将调速器参数设置为：永态转差系数bp=6.00%，暂态转差率bt=1.00%，缓冲时间常数Td=0.10s，微分时间常数Tn=0.00s，人工频率死区设为0。TG2000仿真频率（50Hz）和机组功率接入调速器，然后通过模拟机组出口断路器闭合模拟机组并网，调速器运行于功率调节模式，并将导叶开度开至50%左右。进入TG2000综合测试仪静特性试验模块，依次按照导叶关闭和开启方向改变仿真机频，记录频率及其对应的导叶主接行程稳定值。 　　3.3试验结果 　　根据静特性试验数据计算得：转速死区ix=0.004%；导叶开启方向线性度误差εx=4.75%， 　　导叶关闭方向线性度误差εx=4.75%，均满足相关的规定。 　　4、动态试验 　　相关人员将机组发电并网启动以后，增加符合以后采取的测试仪做好频率的扰动试验，将所得到的数据进行记录下来。 　　4.1一次调频负荷响应时间测定 　　4.1.1试验方法 　　相关人员将机组的负荷调到200MW的范围，将人工频率死区保持在±0.03Hz左右，采取“TG2000测试仪”的形式在50Hz的基础上，从而能够为调速器提高相应的幅值。 　　4.1.2试验结果 　　依据所得到的相关记录可以看出，该机组在进行一次调频以后，所产生的时间都小于2s，符合相关要求不大于3s的要求；当一次调频负荷处于稳定的情况下，除了负荷所产生的稳定时间在42.93s以外，其它都不小于90s，大于45s的要求，而且当一次调频所使用的最大负荷调整度达到90%的时候就已经超出了15s的要求。 　　该台机组有着较好的响应力，然而因为调节的时间存在比较长的现象，输水体系也较长，并且采取一洞四机的布置形式是引起该情况出现的主要因素，倘若对PID相关参数进行适当的调整，那么调节时间应当减少，使导叶调节速度加快，这样才能够引起水力扰动，对机组的稳定性带来影响，所以相关人员还应当对负荷稳定时间做好调节工作，进一步的深入探索。 　　4.2频率死区检验 　　4.2.1试验方法 　　调整机组负荷至200MW，调速器人工频率死区设为±0.03Hz，用“TG2000测试仪”在50Hz基础上，给调速器施加幅值逐渐增大的正、负频率阶跃信号，观察并记录有功功率、导叶主接行程等参数响应曲线，直至导叶主接行程响应频率阶跃。 　　4.2.2试验结果 　　当测试仪上扰频率阶跃幅值达到0.04Hz（50