DL∕T 1245-2013 水輪機調節(jié)系統并網運行技術導則

國家能源局發(fā)布I Ⅱ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 1 4 4 9附錄A(資料性附錄)水輪機調節(jié)系統基本技術參數 附錄B(資料性附錄)水輪機調節(jié)系統一次調頻參數 附錄C(資料性附錄)常見水輪機及其調節(jié)(控制)系統數學模型 附錄D(資料性附錄)水輪機調節(jié)系統對電力系統穩(wěn)定性的影響 24Ⅱ本標準是按照《國家能源局關于下達2010年第一批能源領域標準制(修)訂計劃的通知》(國家能源局國能科技(2010)320號)的安排，根據GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分：標準的JB/T8191電工術語水輪機控制系統頻率[轉速]1控制frequencyIspeed]control在孤立電網中或空載運行時，使機組頻率[轉速]與頻率[轉速]指令信號相一致。機組并聯運2比例一積分—微分[PID]調速器proportio孤立[孤島][孤網]運行isolatedoperation空載[空轉]運行no-load[idling]operationa,y")+a_-y(0-)+…+ay'+a?=bmx(m)+b_,x(m-1)+34機組一次調頻正確動作1次；否則，為不正確動作1次。記錄機組一次調頻正確動作次數和應動作次4總則55.1.7水輪機調節(jié)系統頻率測量分辨率，對于大型及重要電站的機組應小于0.003Hz,對于中小型機組應小于0.005Hz,且測頻范圍寬(1Hz～100Hz)、測頻時間常數小，對被測信5.1.9水輪機調節(jié)系統所用油的質量必須符合GB1112定，使用油溫范圍為10℃~50℃。求。對油液的污染度通常要求為NAS1638的7～9級(ISO的16/13,17/14,18/15級)。5.1.13由水輪機調節(jié)系統自身故障導致的年強迫停運率，對于大型及重要電站的機組應不大于0.1%,對于中小型機組應不大于0.3%。規(guī)律迅速將機組轉速加速至偏差小于同期帶(+1%～-0.5%),并能夠根據設定的調節(jié)參數自主調節(jié)機65.3.2水輪機調節(jié)系統的永態(tài)轉差系數bp應不大于4%(或調差率ep≤3%),暫態(tài)轉差系數b、緩沖時1)自頻差超出一次調頻死區(qū)開始，至接力器開始向目標開度變化時的開度響應滯后時間tx,應不大于2s。2)自頻差超出一次調頻死區(qū)開始，至接力器位移達到90%目標值的上升時間t。9,應不大于3)自頻差超出一次調頻死區(qū)開始，至開度調節(jié)達到穩(wěn)定，所經歷的時間t,不大于24s。1)自頻差超出一次調頻死區(qū)開始，至機組有功功率開始向目標功率變化時的功率響應滯后時間，對于額定水頭50m及以上的水電機組，不大于4s;對于額定水頭在50m以下2)自頻差超出一次調頻死區(qū)開始，至機組有功功率達到90%目標值的上升時間t,應不大于15s。3)自頻差超出一次調頻死區(qū)開始，至功率調節(jié)達到穩(wěn)定，所經歷的時間t,不大于30s。7a)在頻差超出機組一次調頻死區(qū)的45s內，一次調頻合格率G不小于50%。G.不小于30%。c)一次調頻月度投入率不低于90%。d)一次調頻月度正確動作率不低于90%。5.3.11機組一次調頻與監(jiān)控系統關系。一次調頻的優(yōu)先級高于AGC或功率閉環(huán)調節(jié)，應保證機組一次調頻功能始終能夠正常發(fā)揮，當機5.4.2應根據水頭變化分別設置不同的負荷(負載)開度限制或直接設置最大負荷限制值，防止機組5.4.3應根據水頭變化分別設置不同的最小負荷(負載)開度限制或直接設置最小負荷限制值，防止a)在開度調節(jié)運行方式下，應能接受監(jiān)控系統的脈沖信號進行開度增減，從而實現負荷的增b)AGC負荷調節(jié)量不小于25%額定負荷時，調節(jié)過程中每分鐘的平均負荷調節(jié)量(即負荷調節(jié)速率)應不小于50%額定負荷。5.5孤立運行8動；頻率變化衰減度(與起始偏差符號相同的第二個轉速偏差峰值與起始偏差峰值之比)應不大于5.5.2當機組與大電網解列或部分線路跳開(但發(fā)電機出口斷路器依然閉合)或帶孤立負荷運行時，85.6.2系統油溫應保持在10℃~50℃,否則應設置油溫調節(jié)裝置(冷卻器和/或加熱器)。R95.7.8在穩(wěn)定狀態(tài)下，調節(jié)(控制)模式(頻率調節(jié)/控制、功率調節(jié)/控制、開度調節(jié)/控制、水位調調速器在自動運行方式下，投入一次調頻功能，機組帶60%～90%額定負荷穩(wěn)定運行，通過信號a)調速器在自動運行方式下，投入一次調頻功能，機組帶60%～90%額定負荷運行，通過頻率信號源施加一段與實際電網頻率擾動過程相似的頻率信號，有效頻率偏差絕對值應不小于OHz~0.03Hz,使機組帶60%～90%額定負荷運行，記錄實際電網頻率變化時機組頻率、接力6.3.1.9對建立的水輪機調節(jié)系統計算模型，進行仿真結果和實測試驗結果的校驗對比，即置信度積分增益K?的校驗參照GB/T9652.2—2007的6.11條進行。比例增益Kp的校驗：置K、Kp、b、E,為0,對調節(jié)器施加頻率階躍信號，根據調節(jié)器的輸出計算Kp微分增益Kp的校驗：置Kp、K?、b、E?為0,對調節(jié)器施加以一定斜率變化的頻率信號，a)導葉接力器關閉與開啟時間測定(轉槳式機組還包括輪葉接力器，沖擊式機組為噴針/折向方法1:若試驗條件滿足GB/T9652.2—2007的6.19條測試接力器反應時間常數的要求，可方法3:有條件的情況下，也可以通過調速器程序進行隨動系統的開環(huán)階躍擾動試驗，正負50%行程附近。改變輸入頻率進行頻率階躍擾動，記錄頻率變化前后接力器位移等信號的變化過程試驗在選定2組～3組不同的調速器PID參數組合下進行。1)將調速器切至手動，退出協聯關系，保持輪葉主接力器位置不變，以一定步長逐步增加2)將調速器切至手動，退出協聯關系，保持導葉主接力器位置不變，以一定步長逐步增加有功功率等信號的變化過程。試驗一般在機組的60%～90%額定負荷下進行，負荷變化一般控制在機組的5%～10%額定負荷。一組調節(jié)效果較好的參數，作為孤立調節(jié)的初選參數。有效頻率擾動偏差絕對值應不小于b)有條件時可以進行實際孤立調節(jié)試驗：機組并網運行，帶不少于25%的額定負荷，待負荷穩(wěn)于25%的額定負荷，待負荷穩(wěn)定后，跳開主變壓器高壓側斷路在施加的頻率擾動信號未回到一次調頻死區(qū)范圍內、同時監(jiān)控系統未下發(fā)新的有功功率給定值情況P=P+PFc 壓力罐儲存的液壓能，完成機組啟動，恢復廠用電，并配合電網調度恢復電網運行的過程。應按電網調度部門的要求完成相應的黑啟動試驗，滿足在全廠停電后的電網和電站安全及廠用電源恢復的(資料性附錄)h)額定水頭i)最大水頭k)機組轉動慣量(飛輪力矩)GD2或機組慣性時間常數；n)一次調頻PID參數；A.5水輪機不同運行水頭下的空載(零負荷)開度、滿負荷開度水輪機生產廠、型號發(fā)電機生產廠、型號機組轉動慣量(飛輪力矩)GD2或機組慣性時間常數T引水鋼管、蝸殼、尾水管過水系統的ZLV調速器生產廠、型號(機柜和電柜可分別列出)需詳細說明)(調差率e。)可設定范圍調節(jié)系統實測轉速死區(qū)人工頻率/轉速死區(qū)調整范圍功率給定范圍功率調節(jié)死區(qū)一次調頻負荷響應滯后時間t一次調頻上升時間t一次調頻穩(wěn)定時間t(資料性附錄)常見水輪機及其調節(jié)(控制)系統數學模型C.1混流式、定槳式、沖擊式水輪機及壓力引水系統模型如圖C.1所示。mA?mA?+:圖C.1混流式、定槳式、沖擊式水輪機模型hhmmy C.3.2電液隨動系統一般可用圖C.4所示的5種模型表示。y5yT1YY31yyy