一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法及系统，包括：调用调速器至监控的modbus通信协议，直接采集调速器系统一次调频功能相关参数，并收集至监控系统数据库；本地搭建一台与监控系统直连的本地服务器，并开发关系型数据库，将已收集到监控系统数据库里的相关参数迁移同步至本地数据库进行储存；利用数据清洗和数据分析对参数进行统计、筛选和算法分析，并对达标情况和动作情况评价进行图表可视化显示。本发明专利技术涉及的变量参数具有同源性、良好的实时性和同时性，可极准确地反应调速器的变化情况；本发明专利技术数据具有低延时和高精度的特性，实用性强，经济效益明显；本发明专利技术可针对电网侧考核进行申诉同时保证数据精确和评价可靠。据精确和评价可靠。据精确和评价可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及调速器的
，尤其涉及一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法及系统。

技术介绍

[0002]水轮发电机组的调速器一次调频功能在电网稳定运行中起重要作用，电网公司对并网电厂一次调频的性能考核也愈趋严格。电网公司主要通过WAMS系统(电厂端为PMU装置)收集的数据对一次调频性能进行评价、考核。由于WAMS系统的封闭特性，电厂不能直接采集分析相关数据，只能通过监控系统存储的历史数据对一次调频性能进行大致判断，存在采样频率精度低、各参数之间延时高的情况，出现一次调频被考核时，不能自行对一次调频性能进行分析评价，更无从向电网公司申诉。
[0003]因此需专利技术一种在尽可能低的延迟情况下直接采集调速器一次调频相关参数(包括机组负荷、导叶开度、机组频率、电网频率、一次调频的动作次数统计和每次动作后的复归频率、动作幅值、响应时间等)的方法，并将这些参数采集到数据库储存。然后针对所需数据进行筛选和分析，计算出包括一次调频是否动作、动作方向是否正确、15s(30s、45s、60s)的理论积分电量和实际积分电量等评价参数，判断以上一次调频动作性能是否满足指标要求。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。r/>[0005]鉴于上述现有电网的性能考核中，电厂对考核结果长期具有争议且无法在电厂侧获得具体结论的考核量进行分析计算和评价的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术目的是提供一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法及系统。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]作为本专利技术所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其中：调用调速器至监控的modbus通信协议，直接采集调速器系统一次调频功能相关参数，并收集至监控系统数据库；
[0009]本地搭建一台与监控系统直连的本地服务器，并开发关系型数据库，将已收集到监控系统数据库里的相关参数迁移同步至本地数据库进行储存；
[0010]利用数据清洗和数据分析对参数进行统计、筛选和算法分析，并对达标情况和动作情况评价进行图表可视化显示。
[0011]作为本专利技术所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其中：调用调速器至监控的modbus通信协议，采集调速器系统一次调频功能相关参数，并收集至监控
系统数据库包括，
[0012]通过串口通讯的方式直接读取调速器寄存器数据，实现对调速器系统的全部寄存器数据的超低延时实时采集，并通过modbus通信协议选取所有寄存器数据中所需相关参数并上送至监控系统数据库；
[0013]其中，相关参数包括开关量和模拟量。
[0014]作为本专利技术所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其中：所述开关量和模拟量包括，
[0015]开关量为一次调频投入信号和一次调频动作信号；
[0016]模拟量为机组有功功率、机组导叶开度、电网频率以及调速器PID给定值；
[0017]其中，一次调频投入信号为调速器功能投入与否；
[0018]若调速器功能投入，则每个采样间隔的值都是1；
[0019]若调速器功能未投入，则每个采样间隔的值都是0；
[0020]其中，一次调频动作信号为调速器功能是否动作；
[0021]若调速器功能有动作，则每个采样间隔值是1；
[0022]若调速器功能无动作，则每个采样间隔值是0。
[0023]作为本专利技术所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其中：本地搭建一台与监控系统直连的本地服务器，并开发关系型数据库，将已收集到监控系统数据库里的相关参数迁移同步至本地数据库进行储存包括，
[0024]本地服务器数据库使用sql server数据库，读取监控系统数据库中调速器的相关参数；
[0025]监控系统采用Oracle数据库，使用原有监控系统数据库部分配置，增加modbus通信协议上送的参数表，同时配置足够容量的磁盘矩阵，长时间保存机组运行过程中机组的电气和振摆的实时数据。
[0026]作为本专利技术所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其中：所述数据清洗包括，
[0027]在所述监控系统送至本地服务器的过程中，对数据进行筛选，仅保留所需相关参数；
[0028]在相关参数分析过程中，增加机组常量进行计算；
[0029]其中，机组常量为机组调速器一次调频人工死区、机组永态转差系数、机组额定有功功率以及调速器自身采样周期；
[0030]增加统一时间戳，保证评价结果的实时性以及便于与其他方式方法的考核内容相比较；
[0031]考虑调速系统动作的时间及功率变化的时间，同时考虑在上一次动作后需间隔机组功率按照电厂指令恢复的时间。
[0032]作为本专利技术所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其中：所述数据分析包括，
[0033]动作、有效动作判断，方向正确性判断，计算实际积分电量以及计算一次调频贡献率；
[0034]动作、有效动作判断，具体步骤如下：
[0035]若|f
‑
50|＞0.05Hz，且DO1＝1、DO2＝1，则得到当次一次调频动作起始时间；
[0036]若|f
‑
50|≤0.05Hz，则得到当次一次调频动作结束时间；
[0037]若t1＞0，则判断为当次一次调频动作；
[0038]若t2
‑
t1≥20s、t1
‑
ty≥10s且t1
‑
tx≥60s，则判断为当次一次调频有效动作；
[0039]其中，f为电网频率，DO1为一次调频投入信号，DO2为一次调频动作信号，t1为当次一次调频动作起始时间，t2为当次一次调频动作结束时间，tx为上一次动作起始时间，ty为上一次动作结束时间；
[0040]方向正确性判断，具体步骤如下：
[0041]从t1时刻起，若f
‑
50＞0.5Hz，则P1≥Px，判为方向错误，而P1＜Px，判为方向正确；
[0042]从t1时刻起，若50
‑
f＞0.5Hz，则P1＞Px，判为方向正确，而P1≤Px，判为方向错误；
[0043]其中，P1为t1时刻的机组有功功率，Px为P1上一个采样时刻t1
‑
Δt的值，Δt为调速器自身采样周期。
[0044]作为本专利技术所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其中：所述计算实际积分电量以及计算一次调频贡献率包括，
[0045]计算实际积分电量，具体公式如下：
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其特征在于，包括：调用调速器至监控的modbus通信协议，采集调速器系统一次调频功能相关参数，并收集至监控系统数据库；本地搭建一台与监控系统直连的本地服务器，并开发关系型数据库，将已收集到监控系统数据库里的相关参数迁移同步至本地数据库进行储存；利用数据清洗和数据分析对参数进行统计、筛选和算法分析，并对达标情况和动作情况评价进行图表可视化显示。2.如权利要求1所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其特征在于：调用调速器至监控的modbus通信协议，直接采集调速器系统一次调频功能相关参数，并收集至监控系统数据库包括，通过串口通讯的方式直接读取调速器寄存器数据，实现对调速器系统的全部寄存器数据的超低延时实时采集，并通过modbus通信协议选取所有寄存器数据中所需相关参数并上送至监控系统数据库；其中，相关参数包括开关量和模拟量。3.如权利要求2所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其特征在于：所述开关量和模拟量包括，开关量为一次调频投入信号和一次调频动作信号；模拟量为机组有功功率、机组导叶开度、电网频率以及调速器PID给定值；其中，一次调频投入信号为调速器功能投入与否；若调速器功能投入，则每个采样间隔的值都是1；若调速器功能未投入，则每个采样间隔的值都是0；其中，一次调频动作信号为调速器功能是否动作；若调速器功能有动作，则每个采样间隔值是1；若调速器功能无动作，则每个采样间隔值是0。4.如权利要求1所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其特征在于：本地搭建一台与监控系统直连的本地服务器，并开发关系型数据库，将已收集到监控系统数据库里的相关参数迁移同步至本地数据库进行储存包括，本地服务器数据库使用sql server数据库，读取监控系统数据库中调速器的相关参数；监控系统采用Oracle数据库，使用原有监控系统数据库部分配置，增加modbus通信协议上送的参数表，同时配置足够容量的磁盘矩阵，长时间保存机组运行过程中机组的电气和振摆的实时数据。5.如权利要求1所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其特征在于：所述数据清洗包括，在所述监控系统送至本地服务器的过程中，对数据进行筛选，仅保留所需相关参数；在相关参数分析过程中，增加机组常量进行计算；其中，机组常量为机组调速器一次调频人工死区、机组永态转差系数、机组额定有功功率以及调速器自身采样周期；增加统一时间戳，保证评价结果的实时性以及便于与其他方式方法的考核内容相比
较；考虑调速系统动作的时间及功率变化的时间，同时考虑在上一次动作后需间隔机组功率按照电厂指令恢复的时间。6.如权利要求1所述的一种水轮发电机组调速器一次调频功能评价方法，其特征在于：所述数据分析包括，动作、有效动作判断，方向正确性判断，计算实际积分电量以及计算一次调频贡献率；动作、有效动作判断，具体步骤如下：若|f
‑
50|＞0.05Hz，且DO1＝1、DO2＝1，则得到当次一次调频动作起始时间；若|f
‑
50|≤0.05Hz，则得到当次一次调频动作结束时间；若t1＞0，则判断为当次一次调频动作；若t2
‑
t1≥20s、t1
‑
ty≥10s且t1
‑
tx...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁航，何伟焕，杨欢，叶剑，
申请(专利权)人：四川华能康定水电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：