[发明专利]一种单振动区水轮发电机组通过AGC快速穿越振动区的方法

说明书

一种单振动区水轮发电机组通过AGC快速穿越振动区的方法，它包括以下步骤：步骤一：划分单振动区机组稳定运行区和振动区，并设置AGC可调区域；步骤二：根据振动区的划分，在AGC组态文件中编辑机组在特定水头下振动区参数；步骤三：由AGC根据机组控制方式和水头，获取特定水头下单机振动区参数并自动计算出全厂联合振动区；步骤四：开、停机机组由AGC联控穿越振动区。本发明的目的是为了通过对机组开停机调峰过程中负荷调整过程的分析，结合电站、机组相关约束条件和振动区范围，进而提出一种单振动区水轮发电机组开、停机过程中通过AGC快速穿越振动区的方法。

技术领域

本发明属于水力发电控制技术领域，具体涉及一种水轮发电机组通过AGC快速穿越振动区的方法。

背景技术

由于水电站机组具有启停迅速，控制精度高，运转灵活，能够快速响应电力系统的负荷变化等特点，在电网中主要承担调峰、调频的任务。伴随经济的快速发展，电网负荷峰谷差不断增大，调峰幅度也随之增大。这不可避免的造成更加频繁的开、停机，也使机组穿越振动区次数变得更加密集。如果不采取优化策略，极可能加速水轮机相关部件的损耗和疲劳，使水轮机组偏离最优运行工况，甚至可能造成机组机械部分和厂房的损坏，直接影响水电站的安全稳定运行。

出于安全性方面考虑，目前绝大多数大型水电站均未投入AGC自动开、停机功能，水电机组启、停穿越振动区的操作是由厂站操作人员根据发电计划，提前计算并手动调整各机组负荷实现的。以某梯级电站为例，由于电网峰谷差较大，为响应电网峰谷变化，该电站12台水轮发电机机组日启、停次数可达30台次，机组频繁地上穿、下穿振动区。其上穿振动区的方法是操作人员根据发电计划，提前算出机组上穿振动区期间每分钟负荷变化量，手动增加开机机组负荷直至穿越振动区后，方可将机组加入AGC联控；其下穿振动区的方法是AGC将所有机组负荷减至机组振动区上边缘后，操作人员手动退出待停机机组AGC联控，根据提前算出的机组下穿振动区期间每分钟负荷变化量，手动减少停机机组负荷至20MW后发令停机。

这种仅仅依靠人为调整机组负荷的方式控制机组穿越振动区的方法，不仅负荷调节精度很难达到AGC自动调节的水平，容易造成负荷偏差，还存在每次遇有机组开停机计划前，操作人员都要提前根据负荷变化区间计算出AGC每一次分配的负荷和时间点，然后根据时间点在监控系统上手动调整各机组负荷，增加了操作人员误设值的风险和工作负担，对电站和系统的安全稳定运行是极为不利的。

发明内容

本发明的目的是为了通过对机组开停机调峰过程中负荷调整过程的分析，结合电站、机组相关约束条件和振动区范围，进而提出一种单振动区水轮发电机组开、停机过程中通过AGC快速穿越振动区的方法。

一种单振动区水轮发电机组通过AGC快速穿越振动区的设计及方法，它包括以下步骤：

步骤一：划分单振动区机组稳定运行区和振动区，并设置AGC可调区域；

步骤二：根据振动区的划分，在AGC组态文件中编辑机组在特定水头下振动区参数；

步骤三：由AGC根据机组控制方式和水头，获取特定水头下单机振动区参数并自动计算出全厂联合振动区；

步骤四：开、停机机组由AGC联控穿越振动区。

在步骤一中，根据机组压力脉动、振动、摆度、噪声以及温升等现场性能试结果，兼顾后续电力市场的要求，划分单振动区机组稳定运行区和振动区，并将发电机额定功率的3％-5％设置为AGC可调区域。

在步骤二中，根据振动区划分，在水电站计算机监控系统AGC/AVC组态文件中编辑机组在特定水头下振动区参数。

在步骤三中，由AGC根据机组控制方式和水头，获取特定水头下单机振动区参数，运用联合振动区计算方法算出特定水头下全厂联合振动区。

在步骤四中，开机机组通过AGC上穿振动区的方法自动、快速的穿越振动区，具体包括以下步骤：