[实用新型]燃气轮机调速器伺服系统控制参数测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电网稳定性仿真建模分析领域，涉及燃气轮机调速器建模试验技术，尤其是一种燃气轮机调速器伺服系统控制参数测试系统。

背景技术

燃气轮机发电机组参与电网频率调节响应速最快的机组，在维持电网稳定方面发挥了重要的作用。当电网频率变化时发电机组立刻通过燃气轮机调速器反向调节功率，达到稳定电网频率的目的。电网稳定性仿真计算需要精确的燃气轮机调速器仿真模型，而其模型和参数，必须通过试验进行测试、辩识和验证。目前，燃气轮机发电机组调速器控制设备大多从国外进口，出于知识产权保护或防止控制参数随意更改，其调速器伺服系统设备往往封装，伺服系统输出信号无法进行测试或更改，更无法了解内部控制参数及其控制性能。同时，市场上调速器伺服系统设备种类多，产品的功能、性能参差不齐，其控制性能无法了解，因而有必要进行实测。

燃气轮机调速器伺服系统设备性能关系到机组参与电网一次频的性能，以及一次调频过程中电网的稳定性。为了确保电网频率稳定可靠，应依据燃气轮机参与电网调频的实际情况和相关技术要求开展燃气轮机调速器建模及其参数测试工作。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种全面、快速、准确的燃气轮机调速器伺服系统控制参数测试系统，实现燃气轮机调速器伺服系统控制参数的现场精确实测，满足电网稳定计算分析的需要。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：燃气轮机调速器伺服系统控制参数测试系统，包括伺服系统设备、EH油泵和油动机、位移传感器、数据采集模块、试验功能模块和试验开关，在伺服系统输入环节增设试验功能模块，并增加与燃料阀行程位移传感器并联的数据采集模块，试验功能模块与伺服系统之间由试验开关连接控制；试验功能模块设有全开全关功能模块和阶跃功能模块。

试验功能模块的指令为瞬间阶跃突变指令，直接加到伺服系统，中间无延时和速率限制，伺服系统直接通过油动机驱动燃气轮机燃料阀，使燃气轮机燃料阀同步同量运动。

全开全关功能模块具有全开档和全关档，全开档指令使燃气轮机燃料阀快速全开，全关档指令使燃气轮机燃料阀快速全关；阶跃功能模块设有中间位档、正阶跃档、负阶跃档，均为可调。

阶跃功能模块的中间位档设为50％或60％，指令使燃气轮机燃料阀动作至全行程的中间位，指燃料阀开到50％或60％全行程；正阶跃档设为+10％或+5％，指燃气轮机燃料阀动作量突开10％或5％全行程；负阶跃档设为-5％或-10％，指燃气轮机燃料阀动作量突关5％或10％全行程。

使用上述系统的燃气轮机调速器伺服系统控制参数测试方法，在控制逻辑中伺服系统输入环节增设试验功能模块，增加数据采模块来测试反映燃料阀位移的位移传感器信号。

上述燃气轮机调速器伺服系统控制参数测试方法，包括以下步骤：

a、机组停机非并网状态，调速器具备开机启动运行条件；通过启动EH油泵实现燃气轮机调速器伺服系统对燃料阀油动机的控制，驱动燃料阀的油动机接受控制指令，按指令正常动作；

b、启动数据采集模块，将试验开关切换至试验功能模块，试验功能模块选择全开全关功能模块的全关档使燃料阀处于全关状态，燃料阀全关后选择全开全关功能模块的全开档指令使燃料阀快速全开；稳定后选择全开全关功能模块的全关档指令使燃料阀快速全关；停止采集信号；保持全开全关功能模块处于全关档；燃料阀全开、全关测试过程结束，停止数据采集模块；

c、再启动数据采集模块，切换试验开关至试验功能模块，试验功能模块选择阶跃功能模块的中间位档指令使燃料控制至50％全行程位置；阶跃功能模块选择正阶跃档突变指令+10％，燃料阀突开10％的全行程量；稳定后阶跃功能模选择中间位档，使燃料控制至50％全行程位置；稳定后阶跃功能模块选择负阶跃档突变指令-10％，使燃料阀突关10％的全行程量；稳定后切换开关选择全开全关功能模块，因全开全关功能模块处于全关档使燃料阀快速全关；燃料阀阶跃测试过程结束，停止数据采集模块；

d、停止EH油泵，将试验开关切换至燃料阀指令，恢复系统至正常运行状态；整个试验测试过程结束。

上述燃气轮机调速器伺服系统控制参数测试方法，还包括以下步骤：

e、通过燃料阀全开、全关过程数据采集模块记录到的录波曲线各时刻的燃料阀位移数据，计算驱动燃料阀油动机的开启时间常数To和关闭时间常数Tc；