水电机组一次调频协调控制策略发布时间：2022-11-08T09:03:01.506Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：廖肇鸿[导读] 《水轮机调节系统并网运行技术导则》要求水轮机调节系统一次调频的功率调整幅度原则上不应加以限制，但应考虑对机组的最大和最小负荷限制和避开振动区运行。
当前水电站监控系统的控制策略并未实现这些功能，一次调频不能有效避开限制区域，对水轮机自身的安全稳定运行有不利影响。
另一方面，水电站监控系统功率闭环与机组调速器一次调频缺乏合理的协调配合策略，导致机组一次调频有功功率调节量被监控系统功率闭环反调拉回，削弱了水电机组对电网频率的支撑作用。
基于此，本文主要对水电机组一次调频协调控制策略进行分析探讨。
廖肇鸿浙江仙居抽水蓄能有限公司浙江仙居 317300摘要：《水轮机调节系统并网运行技术导则》要求水轮机调节系统一次调频的功率调整幅度原则上不应加以限制，但应考虑对机组的最大和最小负荷限制和避开振动区运行。
当前水电站监控系统的控制策略并未实现这些功能，一次调频不能有效避开限制区域，对水轮机自身的安全稳定运行有不利影响。
另一方面，水电站监控系统功率闭环与机组调速器一次调频缺乏合理的协调配合策略，导致机组一次调频有功功率调节量被监控系统功率闭环反调拉回，削弱了水电机组对电网频率的支撑作用。
基于此，本文主要对水电机组一次调频协调控制策略进行分析探讨。
关键词：水电机组；一次调频；协调控制策略1、前言目前，网内部分水电站对控制策略进行了简单的改造，主要有以下3种方式：①AGC功率指令发生变化后监控系统投入功率闭环调节，功率调节到位后主动退出AGC；②AGC功率指令发生变化后闭锁调速器一次调频；③一次调频动作后有条件的闭锁AGC。
这3种改造方案均无法完全解决监控系统功率闭环与一次调频同时动作的协调性问题。
为此，本文提出一种水电机组一次调频协调控制策略，解决了系统频率稳定的需求。
2、一次调频协调控制策略以某水电站为例，该水电站水轮机采用的调速器具有两个独立的控制回路，分别为开度模式和功率模式，两个模式可无扰切换，机组长期运行在开度模式。
1一次调频电力系统频率是电能质量最重要的重要指标之一。
电力系统正常运行时，必须维持在50±（0.1—0.2）Hz的范围内。
系统频率偏移过大时，发电设备和用电设备都会受到不良影响。
轻则影响工农业产品的质量和产量；重则损坏汽轮机、水轮机等重要设备，甚至引起系统的“频率崩溃”，致使大面积停电，造成巨大的经济损失。
电力系统频率偏移的原因电力系统的频率是反映系统有功功率是否平衡的质量指标。
当系统发送的有功功率有盈余时，频率就会上升，超过额定频率；当系统发送的有功功率有缺额时，频率就会低于额定值。
电力系统的频率与发电机的转速有着严格的对应关系，而发电机的转速是由作用在机组转轴上的转矩决定的，原动机输入的功率如果扣除了励磁损耗和各种机械损耗后能与发电机输出的电磁功率保持平衡，则发电机的转速将保持不变，电力系统所有发电机输出的有功功率的总和，在任何时刻都将等于此系统各种用电设备所需的用功功率和网络的有功损耗的总和。
但由于有功负荷经常变化，其任何变动都将立刻引起发电机输出电磁功率的变化，而原动机输入功率由于调节系统的滞后，不能立即随负荷波动而作相应的变化，此时发电机转轴上的转矩平衡被打破，发电机转速将发生变化，系统的频率随之发生偏移。
在非事故情况下，负荷变化引起的频率偏移将由电力系统的频率调整来限制。
对于负荷变化幅度小，变化周期短（一般为10s以内）所引起的频率偏移，一般由发电机的调速器进行调整，这就是电力系统频率的一次调整。
对于负荷变化幅度大，变化周期长（一般在10s—3min）所引起的频率偏移，单靠调速器的作用，已不能把频率偏移限制在规定的范围内，必须有调频器参加调频。
这种有调频器参与的频率调整称为频率的二次调整。
然而在事故的情况下，如大型发电机组突然切除、输电线路发生短路掉闸或用电负荷突然大幅度增加，致使电力系统可能出现严重的功率缺额，使频率急剧下降，这时单靠水轮机或汽轮机组的调速器或调频器已经解决不了频率下降问题，必须采取紧急的低频减负荷控制措施，才能防止电网的频率崩溃，保证系统的安全、稳定运行。
