[发明专利]水电站机组孤网运行成组调节系统及方法

说明书

水电站机组孤网运行成组调节系统及方法，包括与水电站连接的电网和孤网负荷，孤网负荷与电网连接，平常时间孤网负荷由电网供电，当水电站与电网出现故障断开时，由水电站和孤网负荷组成孤网运行，水电站内的水轮机组与调速器电连接，调速器与成组调节控制器通讯连接，由主控制器进行频率调节以及负荷分配，各机组调速器不进入频率调节，可以使各机组在孤网频率异常波动的情况下多机组形成成组联调，有效消除相互之间的干扰问题。

技术领域

本发明涉及小型电网调控领域，具体涉及一种水电站机组孤网运行成组调节系统及方法。

背景技术

河流沿岸的小型电站供电方式单一，抗电网故障能力弱，在在极端天气，特别是夏季雷雨天气经常有孤网情况发生。此时极其考验小型水轮发电机组的调节能力。孤网运行时，电网主要任务由负荷调整转为调整孤网频率，由于孤网的负载过小，在多台机组并列运行的情况下，各机组调速器频繁动作，各机组相互干扰，容易产生电网频率波动过大，机组拉锯、机组调相运行等现象的产生。如湖北省长阳县隔河岩水电站在2014-2016年间，每年均有发生因外部故障转小电网，调速器无法稳定控制导致机组全部解列的事件，后经多次修改和优化，情况有明显好转，但频率大幅波动情况下，该情况仍会出现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水电站机组孤网运行成组调节系统及方法，由主控制器进行频率调节以及负荷分配，各机组调速器不进入频率调节，可以使各机组在孤网频率异常波动的情况下多机组形成成组联调，有效消除相互之间的干扰问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

水电站机组孤网运行成组调节系统，包括与水电站连接的电网和孤网负荷，孤网负荷与电网连接，平常时间孤网负荷由电网供电，当水电站与电网出现故障断开时，由水电站和孤网负荷组成孤网运行，水电站内的水轮机组与调速器电连接，调速器与成组调节控制器通讯连接，成组调节控制器检测孤网运行的系统频率、系统负荷功率、各水轮机组断路器合闸位置、各水轮机组的装束、各水轮机组频率、各水轮机组故障信息和各水轮机组导叶开度信息，将水轮机组分成基负荷机组和调频机组，按照系统频率与标准频率50Hz的频差进行机组调节。

上述的水电站为多个梯级水电站，梯级水电站内水轮机组的调速器和成组调节控制器通讯连接。

上述的成组调节控制器输出端向各水轮机组的调速器发出有功负荷分配指令及频率增减指令。

上述的成组调节控制器与通讯交换机连接，通讯交换机与水电站LCU、各水轮机组调速器及人际交互屏连接。

使用上述的水电站机组孤网运行成组调节系统的成组调节方法，调节的步骤为：

步骤一、成组调节控制器通过检测水电站内水轮机组与电网的连接状况判断是否有转孤网现象发生，当孤网发生时，进入步骤二；

步骤二、成组调节控制器检查水轮机组与孤网负荷之间断路器的合闸位置、机组的转速、机组导叶开度冗余判断负载机组的台数；

步骤三、成组调节控制器检查负载机组的故障信息，将有故障的机组作为基负荷运行，

步骤四、根据当前孤网负荷的总量分配基负荷总量和调频负荷总量，并将水轮机组分为基负荷机组和调频机组，将基负荷总量和调频负荷总量分配至相应的基负荷机组和调频机组；

步骤五、成组调节控制器根据当前孤网系统频率和标准频率50Hz的频差值大小，执行不同的调频策略；

步骤六、成组调节控制器设置每台带基负荷的机组的调速器频率死区，频率死区按照阶梯跨度设置。

上述的步骤四中，调频负荷总量大于调频机组总容量的70％。