苗家壩水電站調(diào)速系統(tǒng)功率閉環(huán)維修方案20150119(最終版)

1、苗家壩水電站調(diào)速系統(tǒng)功率閉 環(huán)維修方案20150119（最終版）苗家壩水電站機組調(diào)速系統(tǒng)功率閉環(huán)維修方案批準(zhǔn):1扁囁 Q審核:擬制：苗家壩安生部2015年01月8日苗家壩水電站機組調(diào)速系統(tǒng)功率閉環(huán)維修方案一、概述苗家壩水電站機組調(diào)速系統(tǒng)于 2014 年 6 月投入運行。調(diào)速系統(tǒng)選用了南京 南瑞公司的 SAFR-2000H 系列產(chǎn)品，控制器采用 B&R 公司生產(chǎn)系列 PCC PCC 通 過 232 口和觸摸顯示屏通過 Modbus 協(xié)議進行通信，自投運以來運行穩(wěn)定。在 2014 年苗家壩水電站 3 臺機組完成了機組 AGC 和一次調(diào)頻試驗后，按電網(wǎng)要求在機 組運行過程中將機組 AGC 和

2、一次調(diào)頻功能投入運行。由于機組調(diào)速器在并網(wǎng)后處于“導(dǎo)葉開度調(diào)節(jié)模式”運行，AGC 程序給出參加 AGC 機組有功設(shè)定值，通過機組 LCU 自身進行 PID 誤差計算，輸出脈沖， 由繼電器開出至調(diào)速器，再由調(diào)速系統(tǒng)進行 “導(dǎo)葉開度調(diào)節(jié)”，導(dǎo)葉開度模式 為開環(huán)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致調(diào)節(jié)誤差無法閉環(huán)控制。功率和頻率之間是間接聯(lián)系，并不 是直接調(diào)整，導(dǎo)致調(diào)節(jié)速度偏慢，死區(qū)偏大，功率調(diào)節(jié)響應(yīng)速度和調(diào)整精度不 能夠滿足電網(wǎng)要求。在機組 AGC投入運行后，AGC 功率響應(yīng)速率為 10 流右，不 能滿足電網(wǎng)“兩個細則”規(guī)定要求（不小于50%），為了更好地發(fā)揮水電機組的調(diào)頻能力，使機組運行中 AGC 速率滿足電網(wǎng)“兩個細則

3、”要求，在保留現(xiàn)有調(diào) 速器導(dǎo)葉開環(huán)調(diào)節(jié)模式的基礎(chǔ)上，對機組調(diào)速系統(tǒng)功率閉環(huán)調(diào)節(jié)模式進行配置 優(yōu)化，使機組調(diào)速系統(tǒng)能實現(xiàn)功率閉環(huán)模式調(diào)節(jié)。二、 維修技術(shù)要求機組調(diào)速系統(tǒng)功率閉環(huán)維修主要是在保留現(xiàn)有機組調(diào)速器導(dǎo)葉開環(huán)調(diào)節(jié)模 式的基礎(chǔ)上，增加調(diào)速器功率閉環(huán)調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)模式，即通過機組監(jiān)控現(xiàn)地單元 將上位機或觸摸屏下發(fā)的有功設(shè)定值轉(zhuǎn)換成模出量送給調(diào)速器，由調(diào)速器自身 根據(jù)該有功設(shè)定值進行功率閉環(huán)調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方式，相對原有的機組LCU 中PID 閉環(huán)調(diào)節(jié)，在輸出環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)上更簡潔，更直接。調(diào)速器通 過接收監(jiān)控下發(fā)的模擬量值，由控制器實現(xiàn) PID 閉環(huán)調(diào)節(jié)，并在一次調(diào)頻動作 時能自動優(yōu)先頻率

4、調(diào)節(jié)。這樣能夠利用調(diào)速器自身在功率模式下良好的調(diào)節(jié)性 能，有效提高機組對有功設(shè)定值的響應(yīng)速度、調(diào)節(jié)速度和調(diào)節(jié)精度。三、 維修范圍：（一）機組調(diào)速器升級優(yōu)化范圍：調(diào)速器需增加的輸入輸出通道如下：1.模擬量輸入通道現(xiàn)有 1 個備用通道，作為“模擬量功率給定” 輸入通道使用。2.增設(shè)相應(yīng)的模擬量隔離模塊，以保證“模擬量功率給定”信 號能夠?qū)Φ鹊厮椭琳{(diào)速器柜內(nèi)的兩套 PCC 內(nèi)。建議采購 3 個，一個給 調(diào)速器 A套 PCC 進行功率隔離，一個給調(diào)速器 B 套進行功率給定隔離， 另外一個作為備用。3.開關(guān)量輸出通道 3 個，增加 3 個 PCC DM465 開關(guān)量開入開 出模塊。兩塊 PCC 基礎(chǔ)板。

5、4.調(diào)速器柜與機組 LCU 柜之間連接電纜，至少需 10 芯的備用 芯以實現(xiàn)上述信號傳輸。5.調(diào)速器功率變送器需 2 塊（1A，100V），保證數(shù)值的準(zhǔn)確性， 分別作為AB 套的功率反饋采樣所用。軟件修改：1. 機組監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)增加與 “調(diào)速器功率模式” 調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)的功能。 當(dāng) 一次調(diào)頻動作，信號上送監(jiān)控后，閉鎖功率閉環(huán)下發(fā)增加或減少有功的 數(shù)值。2. 調(diào)速器人機界面上開放“功率模式”調(diào)節(jié)參數(shù)，調(diào)速器PCC 程序內(nèi)增加“功率模式下”一次調(diào)頻功能。3. 程序上增加監(jiān)控功率閉環(huán)功能投入和功率閉環(huán)功能退出開關(guān)節(jié) 點，同時增加功率給定的定義并做定位。（三）現(xiàn)場模擬試驗1.所有硬件安裝、回路接線、軟件修改完

6、成后，在無水條件下，模擬機組并網(wǎng)狀態(tài)，由監(jiān)控下發(fā)固定的“功率給定” ，驗證調(diào)速器并網(wǎng) 調(diào)節(jié)模式的切換以及動作方向的正確性。2.機組孤網(wǎng)運行調(diào)節(jié)模擬試驗。3.模擬機組并網(wǎng)狀態(tài)下， 完成“模擬一次調(diào)頻試驗” ，檢查“一次調(diào)頻”與“功率閉環(huán)調(diào)節(jié)”是否沖突4.上述試驗完成后，啟動 3 號機至并網(wǎng)狀態(tài)，將開度限制置于50 鳩下，調(diào)速器切至“功率調(diào)節(jié)模式”之后調(diào)整調(diào)節(jié)參數(shù)，并以2%5% 10% 15%r 功功率給定階躍驗證調(diào)速器的實際調(diào)整性能。5.調(diào)速器“功率調(diào)節(jié)模式”參數(shù)初步確定之后，進行“一次調(diào)頻試驗”，最終確定運行參數(shù)。四、維修材料調(diào)速器廠家報價（3臺機）：序號項目名稱數(shù)量單位單價（元）合價（元）備注1軟件開發(fā)費3套2服務(wù)費（含 差旅費）30天含現(xiàn)場調(diào)試人員保險3信號隔離模塊9個4功率變送器6個5DM465PCC開入開出模塊9個6PCC基礎(chǔ)版6塊套PCC兩個DM465模 塊，原 基礎(chǔ)板 用不了7合計五、參考報價調(diào)速器廠家報價（單臺機）：序號項目名稱數(shù)量單位單價（元）合價（元）備注1軟件開發(fā)費1務(wù)費（含 差旅費）10天200020000含現(xiàn)場調(diào)試人員保險3信號隔