【摘要】本篇文章首先對一次調(diào)頻的主要技術(shù)要求進(jìn)行闡述，從永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp和人工頻率死區(qū)Ef、PID調(diào)節(jié)參數(shù)兩個方面，對調(diào)節(jié)參數(shù)對一次調(diào)頻性能的影響進(jìn)行分析，并以此為依據(jù)，對水電機(jī)組一次調(diào)頻試驗進(jìn)行探討。希望通過本文的闡述，可以給相關(guān)領(lǐng)域提供些許的參考。

【關(guān)鍵詞】水電機(jī)組；一次調(diào)頻；試驗；調(diào)速器

對系統(tǒng)頻率運(yùn)行進(jìn)行合理的控制和監(jiān)管，是保證系統(tǒng)頻率運(yùn)行在合理范疇內(nèi)的關(guān)鍵。水電機(jī)組一次調(diào)頻性能是確保電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性的重要因素，尤其對于一些調(diào)節(jié)機(jī)組所占較少的電網(wǎng)來說尤為重要。水電機(jī)組一次調(diào)頻可以在電網(wǎng)面臨突發(fā)事件時給予功率支援，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)營。

當(dāng)前，大多數(shù)的電網(wǎng)主要具備一次調(diào)頻投放條件，但是真正充分投放一次調(diào)頻性能并取得較好結(jié)果的機(jī)組并不多見，而導(dǎo)致這種現(xiàn)象除了一些電廠沒有對一次調(diào)頻性能對電網(wǎng)以及機(jī)組安全運(yùn)營的重要性進(jìn)行全面了解之外，還有一部分電廠一味的追求效益，一些參數(shù)設(shè)置缺乏合理性，進(jìn)而使得在進(jìn)行一次調(diào)頻投放之后，因為機(jī)組調(diào)節(jié)比較頻繁，并且復(fù)合性比較高，導(dǎo)致機(jī)組設(shè)備受到不同程度的損壞。因此，要想實現(xiàn)水電機(jī)組一次調(diào)頻的優(yōu)化，就要采用多種方式進(jìn)行考核，并且結(jié)合實際情況，對水電機(jī)組的性能進(jìn)行全面分析，有針對性的開展水電機(jī)組一次調(diào)頻試驗工作，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

一、一次調(diào)頻的主要技術(shù)要求

（一）參數(shù)要求

（1）根據(jù)大多數(shù)相關(guān)規(guī)定，水電機(jī)組永態(tài)轉(zhuǎn)動差不得高于3%，極少部分在3%～4%之間；

（2）水電機(jī)組調(diào)速設(shè)備的轉(zhuǎn)速死區(qū)不得低于0.04%；

（3）水電機(jī)組一次調(diào)頻中涉及的人工頻率死區(qū)應(yīng)該掌控在上下0.05Hz之間；

（4）一些電網(wǎng)明確指出，水電機(jī)組一次調(diào)頻中涉及的最大負(fù)荷限幅應(yīng)該掌握在上下5%～10%之間。極少部分電網(wǎng)規(guī)定不對水電機(jī)組一次調(diào)頻中涉及的最大負(fù)荷限幅進(jìn)行抑制。

（二）響應(yīng)性能要求

（1）針對于額定水頭控制在5000厘米以下的水電機(jī)組來說，在進(jìn)行一次調(diào)頻負(fù)荷響應(yīng)的過程中，停留時間不應(yīng)該低于8秒，針對于額定水頭控制在5000厘米之上的水電機(jī)組來說，在進(jìn)行一次調(diào)頻負(fù)荷響應(yīng)的過程中，停留時間不應(yīng)該低于4秒。

（2）假設(shè)電網(wǎng)頻率變化高于機(jī)組一次調(diào)頻死區(qū)的狀況下，機(jī)組需要在15秒之內(nèi)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)全力的完全響應(yīng)；假設(shè)機(jī)組一次調(diào)頻的負(fù)載幅度在15秒內(nèi)時間最大，那么將會是最大負(fù)荷調(diào)整幅度的85%。

二、調(diào)節(jié)參數(shù)對一次調(diào)頻性能的影響

（一）永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp和人工頻率死區(qū)Ef

永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)和電網(wǎng)頻率改變時產(chǎn)生的機(jī)組負(fù)荷調(diào)整性能有著直接的影響。調(diào)速器靜特性曲線見圖1

通過圖1我們可以得知，當(dāng)數(shù)值越小時，電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)性能也就會越大。假設(shè)機(jī)組容量在整個電力系統(tǒng)中占據(jù)較大的比例時，就會給電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)性能帶來一定的影響。這主要是因為水輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的出力和水頭有著直接的關(guān)聯(lián)，如果水頭存在差異，即使永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)一致，一次調(diào)頻性能也會存在很大的差異，因此，在進(jìn)行水輪發(fā)電機(jī)組探究時，還要對水頭影響程度進(jìn)行全面考慮。

（二）PID調(diào)節(jié)參數(shù)

PID調(diào)節(jié)參數(shù)會給機(jī)組調(diào)節(jié)質(zhì)量帶來一定影響，假設(shè)調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置缺乏合理性，就會使得機(jī)組調(diào)節(jié)效率緩慢或者質(zhì)量較低。只有選擇合適的PID調(diào)節(jié)參數(shù)，并且實現(xiàn)優(yōu)化實踐，才能保證機(jī)組調(diào)節(jié)質(zhì)量。除此之外，導(dǎo)致機(jī)組調(diào)節(jié)質(zhì)量受到影響的因素除了PID調(diào)節(jié)參數(shù)之外，還有就是水輪發(fā)電機(jī)組的“水擊效力”。因此，在進(jìn)行水輪發(fā)電機(jī)組研究時，還要全面考慮水擊因素。

三、水電機(jī)組一次調(diào)頻試驗

試驗方法：要想對水電機(jī)組的一次調(diào)頻性能進(jìn)行全面考察，就要結(jié)合實際情況，采取相應(yīng)的考察措施。通常，考察水電機(jī)組一次調(diào)頻的方式有三種，第一種，采用轉(zhuǎn)變調(diào)速器機(jī)頻傳送信號的方式，使得出現(xiàn)頻率差，進(jìn)而開展一次調(diào)頻試驗；第二種，通過轉(zhuǎn)變速器頻率的測定值，使得出現(xiàn)頻率差，進(jìn)而開展一次調(diào)頻試驗；第三種，構(gòu)建機(jī)組、負(fù)荷以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)字模型，來開展負(fù)荷擾動仿真實驗。

四、結(jié)論

當(dāng)前，我國大多數(shù)調(diào)頻研究主要以火電發(fā)展為主，關(guān)于水電機(jī)組一次調(diào)頻研究的案例比較少，并且缺少相應(yīng)的實驗依據(jù)。本片文章通過對水電機(jī)組一次調(diào)頻試驗進(jìn)行研究，得出了三項結(jié)論：

（1）水電機(jī)組一次調(diào)頻試驗的方式主要是：機(jī)組在進(jìn)行負(fù)荷運(yùn)動的過程中，通常會將調(diào)速器頻率設(shè)置成50 Hz，并且將其設(shè)置為考核響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；

（2）針對于一次調(diào)頻機(jī)組來說，主要是依照頻率速率來對機(jī)組出力進(jìn)行調(diào)節(jié)，在有必要的情況下，將考核標(biāo)準(zhǔn)融入到對調(diào)速器測頻環(huán)節(jié)中；

（3）在對機(jī)組出力范疇進(jìn)行規(guī)范時，只要保證水輪機(jī)沒有進(jìn)入到振動范圍內(nèi)，就不需要對一次調(diào)頻的負(fù)荷量進(jìn)行抑制，進(jìn)而將水電機(jī)組的調(diào)節(jié)優(yōu)勢進(jìn)行全面發(fā)揮。

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