紧水滩电厂220kV系统单回路出线最大输送功率为四台机组的满发总功率,如果电厂当时运行方式为220kV系统单回出线,远方开机系统程序将自动限制开机台数(即限制远方开机台数为四台)。
(三)旋转备用容量的控制
尽管水电机组开机到并网发电速度较快,但仍需一分钟左右,或更长的时间。在负荷上升速度快时,没有足够的旋转备用容量时可能会影响频率的品质。但太多的机组处于低负荷运行也是不合理的。因此,如果水轮发电机组允许长期运行于调相工况,就可采用让一部分机组处于调相运行的热备用方式,另一部分机组在满足机组运行的条件下,带较少的负荷更为合理。如果水轮发电机组不允许较长期运行于调相工况,则只能根据调度命令,频繁启停机组,满足系统的要求。
(四)调节速率控制
在二十世纪八十年代国内水轮发电机组的调速器大多是机械调型的调速器,适用于手动调节。当机组参加AGC运行后,用简单的脉冲调节方式(脉冲的宽度和调节的幅度成一定的比例),调节品质难以满足系统要求,不是调节速度太慢,就是超调太大。通过实践经验积累,模仿手动调节方式,采用了所谓“前加速、后制动加比例调节”,即当给定功率发生变化时则立即发出一个脉宽特长的脉冲即所谓前加速,以克服调速器的惰性。然后以比例调节方式调节功率(调节脉冲的宽度与功率差成正比,调节脉冲的周期与功率差成反比),当机组功率接近给定值时发出一个反相脉冲,即所谓后制动。使其机组在失灵区内结束调节过程。从而改善了调节品质,基本满足了AGC的要求。
在二十世纪九十年代国内不少厂商研制了以微处理器或可编程序控制器(PLC)为基础的水轮发电机组的调速器,调节品质大大提高。
在AGC运行中更显示其优越性,调试简单,调节速度快(对阶跃信号的响应可在20~30秒调节结束),超调量小。
(五)避免机组频繁调节的控制方式
以耗水量而言,水轮发电机组功率按等微增率分配是最经济的。当机组型号相同时,即可认为机组的水耗微增率是相同的,因此可简化为水轮发电机组功率按等比例分配的原则。但是,这是忽略了水轮机的机械磨损对发电成本的影响。而水轮机的机械磨损主要是在功率调整过程中发生的。如果每次给定功率的变化,不管功率变化多大,全厂所有参与AGC运行的机组都将进行相应的功率分配和调节。例如,华东总调每八秒钟更新一次全厂功率给定值,也就是说在系统负荷发生变化时,每八秒钟不管全厂给定功率变化多大,每台机组都要进行相应的调节。显然这是不合理的。为此,采用“有级分配机组功率”的方法(详见“提高水电厂调节性能的技术措施”),基本上可实现每次给定功率的变化只发生在极少的机组上。大大地减少了机组调节的频繁程度。
四、提高水电厂调节性能的技术措施
(一)正确预测电力系统的日负荷曲线,在峰负荷来临前让出足够的发电容量(旋转备用),确保电力系统在负荷快速上升时的频率质量。
(二)从耗水量而言,水轮发电机组功率按等微增率分配是最经济的。当机组型号相同时,即可认为机组的水耗微增率是相同的,因此可简化为水轮发电机组功率按等比例分配的原则。但是,这是忽略了水轮机的机械磨损对发电成本的影响。而水轮机的机械磨损主要是在功率调整过程中发生的。如果每次给定功率的变化,不管负荷变化多大,全厂所有参与AGC运行的机组都将进行相应的调节。总调每八秒钟更新一次全厂功率给定值,也就是说在系统负荷发生变化时,每八秒钟不管全厂给定功率变化多大,每台机组都要进行相应的调节,显然这是不合理的。为此,采用“有级分配机组功率”的方法,基本上可实现了每次给定功率的变化只发生在极少的机组上。
所谓“有级分配机组功率”即机组的给定功率变化是阶梯形的,而每一个阶梯的“级差”是有限的(如10%-20%机组额定功率)。这样,机组间的功率分配是有差别的,但和等微增率分配差别不大,其最大的误差就是阶梯的“级差”。
目前华东电网AGC运行方式是每隔八秒钟给定功率刷新一次,但给定功率一般变化不大。采用“有级分配机组功率”方法后,每次给定功率发生变化,只需一至二台机组响应即可。适当选择“级差”值,必能达到既可满足机组的可靠性要求,也满足了系统对频率质量的要求。
(三)在全厂总功率控制下,有时偶尔发现调节精度较差。这是由于某台机组通信回路中的元器件损坏,导致通信失败,使该机组不能接受功率给定信号,从而不能控制该机组功率之故。为此在功率控制回路中增加积分环节,选择合理的积分系数,既可弥补通信失败等原因所致的功率误差,又能提高全厂总功率的调节精度。
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