提高开停机成功率的水电机组状态控制方法技术

本发明专利技术涉及提高开停机成功率的水电机组状态控制方法，水电机组状态包括停机态、冷却水系统运行态、空转态、空载态和并网发电态，还包括辅助设备运行态，所述辅助设备运行态是与冷却水系统运行态、空转态进行状态转移控制的水电机组状态；水电机组状态为辅助设备运行态时，机组技术供水系统、调速器液压系统、碳粉吸收装置和油雾吸收装置均运行。本发明专利技术的控制方法通过在通过在水电机组开停机流程中增加辅助设备运行态，及早发现机组元件故障和机组异常，为运维人员争取更多开启备用机组和故障处理的时间，减少了由于开机失败造成发电计划偏差；优化了水轮发电机组自动开停机流程，提高了水电机组自动开停机成功率。了水电机组自动开停机成功率。

【技术实现步骤摘要】
提高开停机成功率的水电机组状态控制方法


[0001]本专利技术属于水力发电控制领域，具体涉及一种提高开停机成功率的水电机组状态控制方法。

技术介绍

[0002]水电机组在频繁为电力系统提供高品质、高精度和迅速反应的调频、调峰等辅助服务的同时也会导致水耗增加，机组稳定性降低，各部件的磨损加大，严重影响机组自动开停机成功率，这就给水电机的自动开停机流程设计和运维水平提出了更高的要求。
[0003]目前，水电机组自动开机流程仅有开机至冷却水系统运行、空转、空载和并网4种状态，开机至冷却水系统运行由于操作设备少，仅能检验机组技术供水系统是否正常；而开机至空转、空载和并网3种操作都会使机组转动起来，如果开机时间过早会造成水资源浪费和增加机组磨损，所以水电机组开机操作一般都是根据负荷曲线和开机流程动作时间，提前几分钟发开机令，对于开机流程执行过程中出现的自动化元件故障几乎没有处理时间，很容易造成开机失败和发电计划偏差。

技术实现思路

[0004]通过对巨型水电站9台770MW混流式水轮发电机组近三年自动开停机过程中开停机流程异常退出的原因、分布、故障类型分析，发现影响水轮发电机自动开停机成功率的主要原因是装置故障、继电器故障和控制参数设置不合理，占总不成功次数的80％，其中装置故障主要表现为控制装置故障。自动化元器件因长时间带电运行、使用年限长、所处运行环境振动大，性能逐年劣化，可靠性能降低，水电站中自动化元件故障造成的缺陷几乎占缺陷总量的多半。冷却水系统运行状态下，大多数自动化元件并未运行，而开机至空转态时，水轮机运转，若出现自动化元件故障或机组异常，运维人员不能在短时间内消除故障，则很可能很造成机组发电并网延误，影响执行发电计划，造成水资源浪费。
[0005]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种提高开停机成功率的水电机组状态控制方法，通过在水电机组自动开停机流程中增加一种新的水电机组运行状态——辅助设备运行态，机组状态为辅助设备运行态时，水轮机不转动，机组技术供水系统、调速器液压系统、碳粉吸收装置和油雾吸收装置均运行，以便运维人员及早发现机组元件故障和机组辅助设备异常，及时采取处理措施，提高水电机组自动开停机成功率，避免开机失败和发电计划偏差。
[0006]本专利技术的技术方案是提高开停机成功率的水电机组状态控制方法，水电机组状态包括停机态、冷却水系统运行态、空转态、空载态和并网发电态，还包括辅助设备运行态，所述辅助设备运行态是与冷却水系统运行态、空转态进行状态转移控制的水电机组状态；水电机组状态为辅助设备运行态时，机组技术供水系统、调速器液压系统、碳粉吸收装置和油雾吸收装置均运行；水电机组由停机状态开机并网发电的控制过程中，在水电机组状态经空转态转移到并网发电态前，先控制水电机组状态由停机态经冷却水系统运行态转移到辅
助设备运行态，水电机组处于辅助设备运行态运行一段时间后，再控制水电机组状态切换至空转态，以提前发现影响水电机组正常开机的元件故障，便于采取故障处理措施，使水电机组发电计划不受影响。
[0007]所述辅助设备运行态的子状态具体包括：1)机组技术供水系统运行，2)机组转速为0，3)调速器液压系统运行正常，4)导叶全关，5)调速器自动锁锭为投入状态，6)断路器分闸，7)机坑加热器停止运行，8)上导油雾吸收装置运行，9)推导油雾吸收装置运行，10)碳粉吸收装置运行，11)水导外循环系统运行。
[0008]水电机组状态由冷却水系统运行态变迁到辅助设备运行态的条件：
[0009]C
辅
＝(机组技术供水系统正常AND上导轴承冷却系统正常AND推导轴承冷却系统正常AND水导轴承冷却系统正常AND电气制动系统正常AND机组技术供水阀打开AND调速器液压系统正常)
[0010]其中C
辅
表示水电机组状态变迁到辅助设备运行态需要满足的条件。
[0011]水电机组从冷却水系统运行态切换到辅助设备运行态的控制过程包括：
[0012]步骤1：判断是否满足水电机组状态变迁到辅助设备运行态的条件，若满足，则执行步骤2；
[0013]若不满足，则结束；
[0014]步骤2：控制投入油雾吸收装置、碳粉吸收装置；
[0015]步骤3：退出机坑加热器，并判断确认机坑加热器已停止；
[0016]步骤3.1：退出机坑加热器；
[0017]步骤3.2：判断机坑加热器是否已停止，若是则执行步骤4，否则结束；
[0018]步骤4：启动调速器液压系统，并判断确认调速器液压系统油压、油位正常；
[0019]步骤4.1：启动调速器液压系统；
[0020]步骤4.2：判断调速器液压系统是否正常运行，若是则执行步骤4.3，否则结束；
[0021]步骤4.3：判断调速器液压系统管道油压、油位是否符合要求，若是则执行步骤5，否则结束；
[0022]步骤5：判断水轮机主轴密封水流量、压力是否过低，若密封水流量、压力非过低，则执行
[0023]步骤6，若密封水流量或者压力过低，则结束；
[0024]步骤6：水电机组状态变为辅助设备运行态，结束。
[0025]优选地，所述水电机组从冷却水系统运行态切换到辅助设备运行态的控制过程还包括禁止蠕动检测。
[0026]进一步地，所述判断调速器液压系统管道油压、油位是否符合要求，具体包括：
[0027](a)调速器液压系统管道油压大于6.1MPa；
[0028](b)调速器液压系统压油罐压力大于6.1MPa；
[0029](c)调速器液压系统压油罐油位大于1200mm。
[0030]水电机组从辅助设备运行态切换到空转态的控制过程包括：
[0031]步骤1：判断是否满足水电机组状态变迁到空转态的条件，若满足，则执行步骤2，若不满足，则结束；
[0032]步骤2：控制拔出自动锁锭，并判断确认自动锁锭拔出；
[0033]步骤3：启动调压油泵，并判断高压油系统建压是否成功；
[0034]步骤4：判断确认机械制动风闸完全撤出；
[0035]步骤5：控制调速器开机，并判断确认机组转速接近额定转速；
[0036]步骤6：判断确认电气制动开关处于分位；
[0037]步骤7：水电机组状态变为空转态，结束。
[0038]水电机组从辅助设备运行态切换到冷却水系统运行态的控制过程包括：
[0039]步骤1：判断是否满足停机条件，若满足，则执行步骤2，否则结束；
[0040]步骤2：现地控制单元(Local Control Unit,LCU)开出调速器停机令，控制投入制动粉尘吸收装置，控制启动高压油泵；判断确认电气制动系统正常；
[0041]步骤2.1：现地控制单元LCU开出调速器停机令；
[0042]步骤2.2：控制投入制动粉尘吸收装置；
[0043]步骤2.3：机组转速＜90％额定转速启动高压油泵；
[0044]步骤2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提高开停机成功率的水电机组状态控制方法，水电机组状态包括停机态、冷却水系统运行态、空转态、空载态和并网发电态，其特征在于，水电机组状态还包括辅助设备运行态，所述辅助设备运行态是与冷却水系统运行态、空转态进行状态转移控制的水电机组状态；水电机组状态为辅助设备运行态时，机组技术供水系统、调速器液压系统、碳粉吸收装置和油雾吸收装置均运行；水电机组由停机状态开机并网发电的控制过程中，在水电机组状态经空转态转移到并网发电态前，先控制水电机组状态由停机态经冷却水系统运行态转移到辅助设备运行态，水电机组处于辅助设备运行态运行一段时间后，再控制水电机组状态切换至空转态，以提前发现影响水电机组正常开机的元件故障，便于采取故障处理措施，使水电机组发电计划不受影响。2.根据权利要求1所述的水电机组状态控制方法，其特征在于，所述辅助设备运行态的子状态具体包括：1）机组技术供水系统运行，2）机组转速为0，3）调速器液压系统运行正常，4）导叶全关，5）调速器自动锁锭为投入状态，6）断路器分闸，7）机坑加热器停止运行，8）上导油雾吸收装置运行，9）推导油雾吸收装置运行，10）碳粉吸收装置运行，11）水导外循环系统运行。3.根据权利要求2所述的水电机组状态控制方法，其特征在于，水电机组状态由冷却水系统运行态变迁到辅助设备运行态的条件：C
辅
=（机组技术供水系统正常 AND 上导轴承冷却系统正常 AND 推导轴承冷却系统正常 AND 水导轴承冷却系统正常 AND 电气制动系统正常 AND 机组技术供水阀打开 AND 调速器液压系统正常）其中C
辅
表示水电机组状态变迁到辅助设备运行态需要满足的条件。4.根据权利要求3所述的水电机组状态控制方法，其特征在于，水电机组从冷却水系统运行态切换到辅助设备运行态的控制过程包括：步骤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜波，陈哲之，熊腾清，杨赛，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：