DL∕T 1245-2013 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)導(dǎo)則

國(guó)家能源局發(fā)布I Ⅱ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 1 4 4 9附錄A(資料性附錄)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本技術(shù)參數(shù) 附錄B(資料性附錄)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一次調(diào)頻參數(shù) 附錄C(資料性附錄)常見水輪機(jī)及其調(diào)節(jié)(控制)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 附錄D(資料性附錄)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響 24Ⅱ本標(biāo)準(zhǔn)是按照《國(guó)家能源局關(guān)于下達(dá)2010年第一批能源領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制(修)訂計(jì)劃的通知》(國(guó)家能源局國(guó)能科技(2010)320號(hào))的安排，根據(jù)GB/T1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的JB/T8191電工術(shù)語(yǔ)水輪機(jī)控制系統(tǒng)頻率[轉(zhuǎn)速]1控制frequencyIspeed]control在孤立電網(wǎng)中或空載運(yùn)行時(shí)，使機(jī)組頻率[轉(zhuǎn)速]與頻率[轉(zhuǎn)速]指令信號(hào)相一致。機(jī)組并聯(lián)運(yùn)2比例一積分—微分[PID]調(diào)速器proportio孤立[孤島][孤網(wǎng)]運(yùn)行isolatedoperation空載[空轉(zhuǎn)]運(yùn)行no-load[idling]operationa,y")+a_-y(0-)+…+ay'+a?=bmx(m)+b_,x(m-1)+34機(jī)組一次調(diào)頻正確動(dòng)作1次；否則，為不正確動(dòng)作1次。記錄機(jī)組一次調(diào)頻正確動(dòng)作次數(shù)和應(yīng)動(dòng)作次4總則55.1.7水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率測(cè)量分辨率，對(duì)于大型及重要電站的機(jī)組應(yīng)小于0.003Hz,對(duì)于中小型機(jī)組應(yīng)小于0.005Hz,且測(cè)頻范圍寬(1Hz～100Hz)、測(cè)頻時(shí)間常數(shù)小，對(duì)被測(cè)信5.1.9水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)所用油的質(zhì)量必須符合GB1112定，使用油溫范圍為10℃~50℃。求。對(duì)油液的污染度通常要求為NAS1638的7～9級(jí)(ISO的16/13,17/14,18/15級(jí))。5.1.13由水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)自身故障導(dǎo)致的年強(qiáng)迫停運(yùn)率，對(duì)于大型及重要電站的機(jī)組應(yīng)不大于0.1%,對(duì)于中小型機(jī)組應(yīng)不大于0.3%。規(guī)律迅速將機(jī)組轉(zhuǎn)速加速至偏差小于同期帶(+1%～-0.5%),并能夠根據(jù)設(shè)定的調(diào)節(jié)參數(shù)自主調(diào)節(jié)機(jī)65.3.2水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp應(yīng)不大于4%(或調(diào)差率ep≤3%),暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)b、緩沖時(shí)1)自頻差超出一次調(diào)頻死區(qū)開始，至接力器開始向目標(biāo)開度變化時(shí)的開度響應(yīng)滯后時(shí)間tx,應(yīng)不大于2s。2)自頻差超出一次調(diào)頻死區(qū)開始，至接力器位移達(dá)到90%目標(biāo)值的上升時(shí)間t。9,應(yīng)不大于3)自頻差超出一次調(diào)頻死區(qū)開始，至開度調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定，所經(jīng)歷的時(shí)間t,不大于24s。1)自頻差超出一次調(diào)頻死區(qū)開始，至機(jī)組有功功率開始向目標(biāo)功率變化時(shí)的功率響應(yīng)滯后時(shí)間，對(duì)于額定水頭50m及以上的水電機(jī)組，不大于4s;對(duì)于額定水頭在50m以下2)自頻差超出一次調(diào)頻死區(qū)開始，至機(jī)組有功功率達(dá)到90%目標(biāo)值的上升時(shí)間t,應(yīng)不大于15s。3)自頻差超出一次調(diào)頻死區(qū)開始，至功率調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定，所經(jīng)歷的時(shí)間t,不大于30s。7a)在頻差超出機(jī)組一次調(diào)頻死區(qū)的45s內(nèi)，一次調(diào)頻合格率G不小于50%。G.不小于30%。c)一次調(diào)頻月度投入率不低于90%。d)一次調(diào)頻月度正確動(dòng)作率不低于90%。5.3.11機(jī)組一次調(diào)頻與監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)系。一次調(diào)頻的優(yōu)先級(jí)高于AGC或功率閉環(huán)調(diào)節(jié)，應(yīng)保證機(jī)組一次調(diào)頻功能始終能夠正常發(fā)揮，當(dāng)機(jī)5.4.2應(yīng)根據(jù)水頭變化分別設(shè)置不同的負(fù)荷(負(fù)載)開度限制或直接設(shè)置最大負(fù)荷限制值，防止機(jī)組5.4.3應(yīng)根據(jù)水頭變化分別設(shè)置不同的最小負(fù)荷(負(fù)載)開度限制或直接設(shè)置最小負(fù)荷限制值，防止a)在開度調(diào)節(jié)運(yùn)行方式下，應(yīng)能接受監(jiān)控系統(tǒng)的脈沖信號(hào)進(jìn)行開度增減，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的增b)AGC負(fù)荷調(diào)節(jié)量不小于25%額定負(fù)荷時(shí)，調(diào)節(jié)過程中每分鐘的平均負(fù)荷調(diào)節(jié)量(即負(fù)荷調(diào)節(jié)速率)應(yīng)不小于50%額定負(fù)荷。5.5孤立運(yùn)行8動(dòng)；頻率變化衰減度(與起始偏差符號(hào)相同的第二個(gè)轉(zhuǎn)速偏差峰值與起始偏差峰值之比)應(yīng)不大于5.5.2當(dāng)機(jī)組與大電網(wǎng)解列或部分線路跳開(但發(fā)電機(jī)出口斷路器依然閉合)或帶孤立負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，85.6.2系統(tǒng)油溫應(yīng)保持在10℃~50℃,否則應(yīng)設(shè)置油溫調(diào)節(jié)裝置(冷卻器和/或加熱器)。R95.7.8在穩(wěn)定狀態(tài)下，調(diào)節(jié)(控制)模式(頻率調(diào)節(jié)/控制、功率調(diào)節(jié)/控制、開度調(diào)節(jié)/控制、水位調(diào)調(diào)速器在自動(dòng)運(yùn)行方式下，投入一次調(diào)頻功能，機(jī)組帶60%～90%額定負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，通過信號(hào)a)調(diào)速器在自動(dòng)運(yùn)行方式下，投入一次調(diào)頻功能，機(jī)組帶60%～90%額定負(fù)荷運(yùn)行，通過頻率信號(hào)源施加一段與實(shí)際電網(wǎng)頻率擾動(dòng)過程相似的頻率信號(hào)，有效頻率偏差絕對(duì)值應(yīng)不小于OHz~0.03Hz,使機(jī)組帶60%～90%額定負(fù)荷運(yùn)行，記錄實(shí)際電網(wǎng)頻率變化時(shí)機(jī)組頻率、接力6.3.1.9對(duì)建立的水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)計(jì)算模型，進(jìn)行仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果的校驗(yàn)對(duì)比，即置信度積分增益K?的校驗(yàn)參照GB/T9652.2—2007的6.11條進(jìn)行。比例增益Kp的校驗(yàn)：置K、Kp、b、E,為0,對(duì)調(diào)節(jié)器施加頻率階躍信號(hào)，根據(jù)調(diào)節(jié)器的輸出計(jì)算Kp微分增益Kp的校驗(yàn)：置Kp、K?、b、E?為0,對(duì)調(diào)節(jié)器施加以一定斜率變化的頻率信號(hào)，a)導(dǎo)葉接力器關(guān)閉與開啟時(shí)間測(cè)定(轉(zhuǎn)槳式機(jī)組還包括輪葉接力器，沖擊式機(jī)組為噴針/折向方法1:若試驗(yàn)條件滿足GB/T9652.2—2007的6.19條測(cè)試接力器反應(yīng)時(shí)間常數(shù)的要求，可方法3:有條件的情況下，也可以通過調(diào)速器程序進(jìn)行隨動(dòng)系統(tǒng)的開環(huán)階躍擾動(dòng)試驗(yàn)，正負(fù)50%行程附近。改變輸入頻率進(jìn)行頻率階躍擾動(dòng)，記錄頻率變化前后接力器位移等信號(hào)的變化過程試驗(yàn)在選定2組～3組不同的調(diào)速器PID參數(shù)組合下進(jìn)行。1)將調(diào)速器切至手動(dòng)，退出協(xié)聯(lián)關(guān)系，保持輪葉主接力器位置不變，以一定步長(zhǎng)逐步增加2)將調(diào)速器切至手動(dòng)，退出協(xié)聯(lián)關(guān)系，保持導(dǎo)葉主接力器位置不變，以一定步長(zhǎng)逐步增加有功功率等信號(hào)的變化過程。試驗(yàn)一般在機(jī)組的60%～90%額定負(fù)荷下進(jìn)行，負(fù)荷變化一般控制在機(jī)組的5%～10%額定負(fù)荷。一組調(diào)節(jié)效果較好的參數(shù)，作為孤立調(diào)節(jié)的初選參數(shù)。有效頻率擾動(dòng)偏差絕對(duì)值應(yīng)不小于b)有條件時(shí)可以進(jìn)行實(shí)際孤立調(diào)節(jié)試驗(yàn)：機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，帶不少于25%的額定負(fù)荷，待負(fù)荷穩(wěn)于25%的額定負(fù)荷，待負(fù)荷穩(wěn)定后，跳開主變壓器高壓側(cè)斷路在施加的頻率擾動(dòng)信號(hào)未回到一次調(diào)頻死區(qū)范圍內(nèi)、同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)未下發(fā)新的有功功率給定值情況P=P+PFc 壓力罐儲(chǔ)存的液壓能，完成機(jī)組啟動(dòng)，恢復(fù)廠用電，并配合電網(wǎng)調(diào)度恢復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行的過程。應(yīng)按電網(wǎng)調(diào)度部門的要求完成相應(yīng)的黑啟動(dòng)試驗(yàn)，滿足在全廠停電后的電網(wǎng)和電站安全及廠用電源恢復(fù)的(資料性附錄)h)額定水頭i)最大水頭k)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(飛輪力矩)GD2或機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)；n)一次調(diào)頻PID參數(shù)；A.5水輪機(jī)不同運(yùn)行水頭下的空載(零負(fù)荷)開度、滿負(fù)荷開度水輪機(jī)生產(chǎn)廠、型號(hào)發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠、型號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(飛輪力矩)GD2或機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)T引水鋼管、蝸殼、尾水管過水系統(tǒng)的ZLV調(diào)速器生產(chǎn)廠、型號(hào)(機(jī)柜和電柜可分別列出)需詳細(xì)說明)(調(diào)差率e。)可設(shè)定范圍調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速死區(qū)人工頻率/轉(zhuǎn)速死區(qū)調(diào)整范圍功率給定范圍功率調(diào)節(jié)死區(qū)一次調(diào)頻負(fù)荷響應(yīng)滯后時(shí)間t一次調(diào)頻上升時(shí)間t一次調(diào)頻穩(wěn)定時(shí)間t(資料性附錄)常見水輪機(jī)及其調(diào)節(jié)(控制)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型C.1混流式、定槳式、沖擊式水輪機(jī)及壓力引水系統(tǒng)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(jī)模型hhmmy C.3.2電液隨動(dòng)系統(tǒng)一般可用圖C.4所示的5種模型表示。y5yT1YY31yyy