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技术交流SMALLHYDROPOWER2010No4,TotalNo154

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渠道引水式水电站机组自动发电系统试验

郑太林朱永祥马金华(赋石渠道管理处浙江安吉313300)

1概况

安城水电站是浙江省安吉县赋石水库下游梯级开发的电站，电站引水渠道长25.3km,发电时差8h。电站于1994年5月建成并网发电，安装2台单机1000kW虹吸式立轴水轮发电机组，机组流量4.5m3/s,水头27m,年运行小时6500h,年均发电量800万kW·h。

2运行方式

电站机组全年有2个月左右24h连续运行期，分别在梅汛期和台汛期。其它时间是调峰运行方式，即每天要进行1次以上的开停机操作，以及机组负荷从小到大，1台机组满负荷后再开第2台机组；又从2台机组满负荷运行状态降负荷，从大到小直至停机，出力上升调整过程需要3～4h。

电站运行人员时刻要关注电站前池水位，及时调整机组出力，调整不及时就会引起前池水位过高溢流弃水或水位拉空现象。

3自动化改造

安城水电站设备自动化控制系统改造于2010年1月5日开工，1月31日完成系统改造。主要对机组调速器、励磁系统、控制保护系统设备进行更新，满足计算机自动控制运行要求，为电站机组自动发电控制运行创造基本条件。

4PD软件的设计要求

为了解决人工控制机组运行操作频繁，机组出力调整不及时引起前池水位波动幅度大，经常出现前池水位过高溢流弃水或水位拉空的现象，通过与有关单位科研人员合作，根据电站机组运行的实际情况提出控制系统的软件设计程序要求。

4.1自动开停机的设计要求

1)当渠道上游来水，电站前池水位上升到规定值上限时，自动开1台机组运行，机组并网后根

据前池水位自动调整出力。

2)当1台机组满负荷运行，前池水位上升到规定值时，自动开第2台机组，并自动平均分配2台机组出力。机组无功出力按照设定功率因素自动调整。

3)当前池水位开始下降后，机组出力根据水位自动减小；当2台机组有功出力合计小于

1000kW,前池水位降低到规定值下限时，自动停1台机组。

4)当单机出力小于200kW,前池水位降低到规定值下限时，自动停机。

4.2根据前池水位自动调整机组出力的设计要求在控制系统计算机桌面上，打开PID设置界

面，输入用户名及密码，进入参数设置界面。

1)设置前池控制基准点水位。根据电站运行方式的不同，以及为了适应有时的特殊运行方式，前池水位的控制高度要能够进行调整。

2)调整时间间隔的设置。为了控制调整的频繁度和次数，对水位检测并自动进行计算的间隔时间必须可以调整设定。比如时间设定长，动作次数就少，动作的幅度就可能要大，调速器就可能出现过调节现象。

3)基准点水位上下变动范围值可以进行调整设置。根据电站运行方式的变化，或者当调速器动作频繁，出力调整次数过多时，对水位的控制范围进行设置，可以增加或者减少调整的频繁度。

4)设置各控制区域的PID参数。系统设立了2个中心主调整区域，中心区外分上和下又设立了2个副调整区域。4个独立的PID控制区域都能够独立设定(P、I、D)各参数，方便电站技术人员根据现场实际情况，对各控制区域的(P、I、D)参数进行分别设定调整，以便基本能够达到电站机组的自动控制运行与人工手动控制操作相接近。

控制目标是电站前池水位基本稳定，调速器调整应一次到位，不能出现过调现象；机组导叶调整的次数和幅度在厂家允许范围内，防止调速器动作

小水电2010年第4期(总第154期)技术交流

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过分频繁，影响机组导叶机构的使用寿命。

5PD软件应用试验

安城电站机组自动发电系统PID软件2010年3月28日投入试运行，电站前池控制基准水位设定为35.65m,水位偏差范围设定为±15cm,自动开机水位设定为36.2m,自动停机水位设定为35.4m,PID各参数统一修改为0.8,调整时间间隔设定为20s。

机组自动发电控制系统软件投入运行半个多月来，经历了机组24h连续运行和调峰发电运行2种方式。

1)PID系统投入运行状态，平时电站机组停机时必须处于热备用状态，即高压隔离开关处于合闸位置，机组辅助设备系统必须处于完好状态，符合水位自动开机条件，计算机立即自动启动机组并网运行。

2)从前池水位历史记录曲线看到，电