【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水电机组孤网控制，具体涉及一种冲击式水电机组孤网调节性能试验方法。
技术介绍
1、冲击式机组运行水头高，是某些偏远山区电网末端的主力电源，在以长链式连接为主的地区电网的网架结构较弱，地区内水电机组装机容量远远高于地区电网总负荷，如若地区电网与主网故障解列形成区域孤网，则孤网高频率问题突出。
2、冲击式机组孤网模式下设置合理的孤网pid参数、孤网死区、孤网阈值等参数对稳定孤网频率、提升机组孤网调节能力至关重要。目前，如何验证冲击式机组孤网参数的调节效果一直是个待解决的问题，如果从工程实际出发，通过电网调度对电站送出线路人为调整，创造出区域孤网的条件，但其试验成本过高且试验风险过大，一般不会采用此方法；而在线孤网仿真仪等试验设备通过发出频率信号代替机组实际频率，对机组孤网参数调节进行仿真，也不能实现机组实际运行在孤网模式下参与频率调节的场景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对技术背景中实测冲击式机组在区域孤网内的试验成本过高且风险过大，在线孤网仿真仪的测试未能实现机组实际运行在孤网模式下参与频率调节的问题，提供一种冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，既保证了冲击式机组孤网调节能力验证的真实性，又降低了试验的难度及风险。
2、本专利技术的试验方法：1、静态试验，机组停机态时模拟机组并网，通过向调速器机组频率侧施加正弦波频率信号，对孤网阈值、孤网死区、折向器动作阈值等进行验证；2、空载模拟孤网试验，机组空载状态时在调速器侧强制并网信号，通过手动
3、本专利技术的具体技术方案是:
4、一种冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，包括以下步骤：
5、步骤1、将冲击式水电机组喷针开度信号、有功功率信号、折向器动作及复归信号、机组频率信号接入调速系统测试仪，该调速系统测试仪用于模拟量信号测量（喷针开度信号、有功功率信号）、开关量信号测量（折向器动作及复归信号）、机组频率信号的测量与输出；
6、步骤2、机组静态试验：对冲击式水电机组孤网阈值、孤网频率死区、孤网控制参数等分别进行复核性试验，孤网阈值、孤网死区满足规程要求，孤网控制参数具备孤网调节的需求；
7、步骤3、机组静态折向器试验：断开调速器机组频率端子，通过调速系统测试仪对冲击式水电机组调速器机组频率侧分别施加幅值为±0.1-±3.0hz、周期为10-100s的正弦波频率信号，监测折向器动作情况，包括折向器动作阈值、折向器复归延迟闭锁时间；
8、步骤4、机组空载模拟孤网试验：机组在空载运行态，短接调速系统并网信号线，手动增或减喷针开度，使机组频率超过孤网阈值，机组进入孤网模式；然后继续手动增或减喷针开度，当机组频率升至52hz或降至48hz时立即切自动，监测调速系统将机组频率调节至50hz过程，验证调速系统孤网参数设置合理性；
9、步骤5、机组甩负荷模拟孤网试验：机组并网运行带30%额定负荷，短接调速系统并网信号线，然后断开发电机出口断路器，确认机组甩30%额定负荷后频率最大幅值达到进入孤网阈值条件，调速系统进入孤网模式进行频率调节，速动性、稳定性满足规程要求。
10、步骤2所述静态试验是指机组停机态，进水阀关闭，断开调速器机组频率端子，短接调速系统并网信号线，通过调速系统测试仪向机组调速器提供频率输出信号幅值为±0.1-±3.0hz、周期为10-100s的正弦波频率信号，监测调速器动作逻辑及实际动作信号输出是否正确。
11、步骤2所述孤网阈值是指其它控制模式（如一次调频模式、大网模式等）进入孤网模式的频率阈值，若频率阈值设置为±0.5hz，频率超过50±0.5hz范围时，调速系统自动进入孤网模式，调用孤网调节参数，一般孤网阈值设置为±0.5hz；
12、步骤2所述孤网频率死区是指人工设置的频率死区，若孤网频率死区设置为±0.1hz，则机组进入孤网模式后，机组频率在49.9hz-50.1hz内变化时调速系统不进行调节。
13、步骤3所述折向器复归延迟闭锁时间是指机组折向器动作后，频率下降至折向器复归值时，折向器不会立即复归而是延时一定时间后再复归，该闭锁时间是为保护冲击式机组不会因折向器频繁动作而导致频率振荡，但闭锁时间过长会影响冲击式机组孤网调节的速动性。
14、进一步，通过调速系统测试仪对冲击式水电机组调速器机组频率侧施加幅值为±0.1-±3.0hz、周期为10-100s的正弦波频率信号，如图2所示，此时折向器会根据频率变化情况进行逻辑判断。若频率超过折向器动作阈值±2hz，频率升至52hz以上，折向器动作，偏转从喷嘴射向转轮的水流，快速降低机组频率；频率降至48hz以下，折向器复归，恢复从喷嘴射向转轮的水流，快速升高机组频率，周期性的正弦波频率信号相较于传统阶跃式频率信号更接近机组真实孤网状态下的频率振荡，可以准确检测出折向器动作阈值、复归延迟闭锁时间的设置合理性，验证折向器动作逻辑。
15、步骤4所述机组空载模拟孤网试验是指机组处于空载频率模式，采用空载参数进行调节。
16、进一步，通过在调速器短接并网信号，强制调速器进入并网运行态，模拟机组进入一次调频或大网控制模式，实际发电机出口断路器未合闸，将调速器切手动运行，手动增或减喷针开度使机组过机流量发生变化，机组频率逐渐偏离50hz，当机组频率超过孤网阈值±0.5hz后，调速器进入孤网模式，采用孤网参数进调节，再大幅增或减喷针开度，使机组频率发生±2hz以上的偏差，最后将调速器切至自动运行，模拟孤网环境下电网频率的大幅波动状态，验证机组频率调节至50hz过程调速器孤网参数、折向器动作阈值设置的合理性。
17、步骤5所述机组甩负荷模拟孤网试验是指机组进入一次调频或大网控制模式，实际发电机出口断路器合闸，短接调速系统并网信号，断开发电机出口断路器，机组甩30%额定负荷，此时调速系统并网信号短接，调速器仍为并网运行态，再一次验证机组频率调节至50hz过程调速器孤网参数、折向器动作阈值设置的合理性。
18、步骤5所述规程要求，速动性要求孤网调节频率变化衰减度≤30%（与起始偏差符号相同的第二个转速偏差峰值与起始偏差峰值之比），稳定性要求孤网调节频率稳定时间≤60s。
19、本专利技术提出的一种冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，填补了冲击式机组孤网参数无法进行真机动态验证的空白；通过对冲击式水电机组调速器机组频率侧施加正弦波频率信号，模拟机组真实孤网状态下的频率振荡，可以准确检测出折向器动作阈值、复归延迟闭锁时间的设置合理性并验证折向器动作逻辑；通过在调速器侧强制并网信号，在冲击式机组空载状态下手动操作喷针开度、并网状态下实施甩负荷，实现了冲击式机组孤网参数的动态验证，既保证了冲击式机组孤网调节能力验证的真实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤2所述静态试验是指机组停机态，进水阀关闭，断开调速器机组频率端子，短接调速系统并网信号线，通过调速系统测试仪向机组调速器提供频率输出信号幅值为±0.1-±3.0Hz、周期为10-100s的正弦波频率信号，监测调速器动作逻辑及实际动作信号输出是否正确。
3.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤2所述孤网阈值是指其它控制模式进入孤网模式的频率阈值，若频率阈值设置为±0.5Hz，频率超过50±0.5Hz范围时，调速系统自动进入孤网模式，调用孤网调节参数，孤网阈值设置为±0.5Hz。
4.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤2所述孤网频率死区是指人工设置的频率死区，若孤网频率死区设置为±0.1Hz，则机组进入孤网模式后，机组频率在49.9Hz-50.1Hz内变化时调速系统不进行调节。
5.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤
6.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤4所述机组空载模拟孤网试验是指机组处于空载频率模式，采用空载参数进行调节。
7.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤5所述机组甩负荷模拟孤网试验是指机组进入一次调频或大网控制模式，实际发电机出口断路器合闸，短接调速系统并网信号，断开发电机出口断路器，机组甩30%额定负荷，此时调速系统并网信号短接，调速器仍为并网运行态，再一次验证机组频率调节至50Hz过程调速器孤网参数、折向器动作阈值设置的合理性。
8.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤5所述规程要求，速动性要求孤网调节频率变化衰减度≤30%，稳定性要求孤网调节频率稳定时间≤60s。
...【技术特征摘要】
1.一种冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤2所述静态试验是指机组停机态，进水阀关闭，断开调速器机组频率端子，短接调速系统并网信号线，通过调速系统测试仪向机组调速器提供频率输出信号幅值为±0.1-±3.0hz、周期为10-100s的正弦波频率信号，监测调速器动作逻辑及实际动作信号输出是否正确。
3.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤2所述孤网阈值是指其它控制模式进入孤网模式的频率阈值，若频率阈值设置为±0.5hz，频率超过50±0.5hz范围时，调速系统自动进入孤网模式，调用孤网调节参数，孤网阈值设置为±0.5hz。
4.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤网调节性能试验方法，其特征在于：步骤2所述孤网频率死区是指人工设置的频率死区，若孤网频率死区设置为±0.1hz，则机组进入孤网模式后，机组频率在49.9hz-50.1hz内变化时调速系统不进行调节。
5.根据权利要求1所述的冲击式水电机组孤...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，何常胜，韩冬冬，杨剑锋，徐叶松，明平周，陈涛，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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