[发明专利]提高开停机成功率的水电机组状态控制方法

说明书

本发明涉及提高开停机成功率的水电机组状态控制方法，水电机组状态包括停机态、冷却水系统运行态、空转态、空载态和并网发电态，还包括辅助设备运行态，所述辅助设备运行态是与冷却水系统运行态、空转态进行状态转移控制的水电机组状态；水电机组状态为辅助设备运行态时，机组技术供水系统、调速器液压系统、碳粉吸收装置和油雾吸收装置均运行。本发明的控制方法通过在通过在水电机组开停机流程中增加辅助设备运行态，及早发现机组元件故障和机组异常，为运维人员争取更多开启备用机组和故障处理的时间，减少了由于开机失败造成发电计划偏差；优化了水轮发电机组自动开停机流程，提高了水电机组自动开停机成功率。

技术领域

本发明属于水力发电控制领域，具体涉及一种提高开停机成功率的水电机组状态控制方法。

背景技术

水电机组在频繁为电力系统提供高品质、高精度和迅速反应的调频、调峰等辅助服务的同时也会导致水耗增加，机组稳定性降低，各部件的磨损加大，严重影响机组自动开停机成功率，这就给水电机的自动开停机流程设计和运维水平提出了更高的要求。

目前，水电机组自动开机流程仅有开机至冷却水系统运行、空转、空载和并网4种状态，开机至冷却水系统运行由于操作设备少，仅能检验机组技术供水系统是否正常；而开机至空转、空载和并网3种操作都会使机组转动起来，如果开机时间过早会造成水资源浪费和增加机组磨损，所以水电机组开机操作一般都是根据负荷曲线和开机流程动作时间，提前几分钟发开机令，对于开机流程执行过程中出现的自动化元件故障几乎没有处理时间，很容易造成开机失败和发电计划偏差。

发明内容

通过对巨型水电站9台770MW混流式水轮发电机组近三年自动开停机过程中开停机流程异常退出的原因、分布、故障类型分析，发现影响水轮发电机自动开停机成功率的主要原因是装置故障、继电器故障和控制参数设置不合理，占总不成功次数的80％，其中装置故障主要表现为控制装置故障。自动化元器件因长时间带电运行、使用年限长、所处运行环境振动大，性能逐年劣化，可靠性能降低，水电站中自动化元件故障造成的缺陷几乎占缺陷总量的多半。冷却水系统运行状态下，大多数自动化元件并未运行，而开机至空转态时，水轮机运转，若出现自动化元件故障或机组异常，运维人员不能在短时间内消除故障，则很可能很造成机组发电并网延误，影响执行发电计划，造成水资源浪费。

本发明的目的是针对上述问题，提供一种提高开停机成功率的水电机组状态控制方法，通过在水电机组自动开停机流程中增加一种新的水电机组运行状态——辅助设备运行态，机组状态为辅助设备运行态时，水轮机不转动，机组技术供水系统、调速器液压系统、碳粉吸收装置和油雾吸收装置均运行，以便运维人员及早发现机组元件故障和机组辅助设备异常，及时采取处理措施，提高水电机组自动开停机成功率，避免开机失败和发电计划偏差。

本发明的技术方案是提高开停机成功率的水电机组状态控制方法，水电机组状态包括停机态、冷却水系统运行态、空转态、空载态和并网发电态，还包括辅助设备运行态，所述辅助设备运行态是与冷却水系统运行态、空转态进行状态转移控制的水电机组状态；水电机组状态为辅助设备运行态时，机组技术供水系统、调速器液压系统、碳粉吸收装置和油雾吸收装置均运行；水电机组由停机状态开机并网发电的控制过程中，在水电机组状态经空转态转移到并网发电态前，先控制水电机组状态由停机态经冷却水系统运行态转移到辅助设备运行态，水电机组处于辅助设备运行态运行一段时间后，再控制水电机组状态切换至空转态，以提前发现影响水电机组正常开机的元件故障，便于采取故障处理措施，使水电机组发电计划不受影响。

所述辅助设备运行态的子状态具体包括：1)机组技术供水系统运行，2)机组转速为0，3)调速器液压系统运行正常，4)导叶全关，5)调速器自动锁锭为投入状态，6)断路器分闸，7)机坑加热器停止运行，8)上导油雾吸收装置运行，9)推导油雾吸收装置运行，10)碳粉吸收装置运行，11)水导外循环系统运行。

水电机组状态由冷却水系统运行态变迁到辅助设备运行态的条件：