水轮发电机组发电工况调速器控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种水轮发电机组发电工况调速器控制方法，判断机组出口开关位置，如果在分位则中断程序；出口开关在合位则对下一个判据判断，通过变送器接收机组转速信号，当转速在100%至100.13%之间，判断为机组在一次调频转速死区，当转速大于100.13%，调速器一次调频动作，动作时间T，在机组功率设定值中叠加一次调频动作附加功率，调速器PLC将动作值下发至比例伺服阀驱动器，驱动器调节比例伺服阀对主配进行控制，达到时间T时一次调频动作退出。本发明水轮发电机组发电工况调速器控制方法，提高调频数据采样的准确性，保证发电机组一次调频动作的可靠性和正确性，降低机组故障，保证发电机组可靠运行，提高发电机组的使用寿命。
【专利说明】
水轮发电机组发电工况调速器控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种水轮发电机组调速控制方法，具体的说，是涉及一种水轮发电机 组发电工况调速器控制方法。
【背景技术】
[0002] 发电机组一次调频测频源均存在不同程度的摆动情况，摆动幅值与调速器转速死 区基本一致，造成一次调频动作准确率不高，目前发电机组一次调频频率测量源使用的PT 是5YH，试验过程中同时对7YH作为测频源进行了测试，发现机组并网后同样存在频率摆度 的问题;经过测试采用主变高压侧PT进行测频频率相当稳定，适合作为一次调频的测频源。
[0003] 原有调速器程序内针对一次调频数据采样不合理，机组出口与主变低压侧PT采样 无法满足一次调频动作要求。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种提高调频数据采样数据可靠性和准 确性，保证机组可靠运行的水轮发电机组发电工况调速器控制方法。
[0005] 本发明所采取的技术方案是： 一种水轮发电机组发电工况调速器控制方法，包括如下步骤： 步骤1，PLC初始化； 步骤2，发电机组工作在功率模式； 步骤3,出口开关在闭合位置； 步骤4,判断机发电组实际转速是否大于100%，发电组实际转速大于100%则执行步骤5， 否则执行步骤12; 步骤5，发电机组实际转速大于100%运行； 步骤6,判断发电机组实际转速是否大于100.13%，发电组实际转速大于100.13%，则执 行步骤7,否则执行步骤5; 步骤7，PLC计算功率动作值，公式为：
步骤8,计算数值下发至比例伺服阀驱动器； 步骤9,比例伺服阀驱动器驱动比例阀动作控制主配阀； 步骤10，主配控制接力器动作关； 步骤11，判断是否达到设定动作时间T;达到设定动作时间T，执行步骤19,否则，导叶开 度反馈至PLC，执行步骤7; 步骤12,发电机组实际转速小于100%运行； 步骤13，判断发电机组实际转速是否小于99.87%，发电机组实际转速小于99.87%，则执 行步骤14,否则执行步骤12; 步骤14，PLC计算功率动作值，公式为：
步骤15,计算数值下发至比例伺服阀驱动器； 步骤16,比例伺服阀驱动器驱动比例阀动作控制主配阀； 步骤17，主配控制接力器动作关； 步骤18,判断是否达到设定动作时间T;达到设定动作时间T，执行步骤19,否则，导叶开 度反馈至PLC,执行步骤14。
[0006] 步骤19,结束。
[0007]主变高压侧母线PT(6YH)信号作为测频源的检测点，经过一台隔离变压器和控制 空开后进入调速器测频模块。
[0008] 7YH作为调速器一次调频测频源的检测点。
[0009] 本发明相对现有技术的有益效果： 本发明水轮发电机组发电工况调速器控制方法，提高调频数据采样的准确性，保证发 电机组一次调频动作的可靠性和正确性，符合电网两个细则考核要求，降低机组故障，保证 发电机组可靠运行，提高发电机组的使用寿命。
【附图说明】
[0010] 图1是发明水轮发电机组发电工况调速器控制方法的控制流程图； 图2是发明水轮发电机组发电工况调速器控制方法的电气一次示意图； 图3是发明水轮发电机组发电工况调速器控制方法的测频源采样原理图。
【具体实施方式】
[0011] 以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明： 附图1-3可知，一种水轮发电机组发电工况调速器控制方法，包括如下步骤： 步骤1，PLC初始化； 步骤2，发电机组工作在功率模式； 步骤3,出口开关在闭合位置； 步骤4,判断机发电组实际转速是否大于100%，发电组实际转速大于100%则执行步骤5， 否则执行步骤12; 步骤5，发电机组实际转速大于100%运行； 步骤6,判断发电机组实际转速是否大于100.13%，发电组实际转速大于100.13%，则执 行步骤7,否则执行步骤5; 步骤7，PLC计算功率动作值，公式为：
步骤8,计算数值下发至比例伺服阀驱动器； 步骤9,比例伺服阀驱动器驱动比例阀动作控制主配阀； 步骤10，主配控制接力器动作关； 步骤11，判断是否达到设定动作时间T;达到设定动作时间T，执行步骤19,否则，导叶开 度反馈至PLC，执行步骤7; 步骤12,发电机组实际转速小于100%运行； 步骤13，判断发电机组实际转速是否小于99.87%，发电机组实际转速小于99.87%，则执 行步骤14,否则执行步骤12; 步骤14，PLC计算功率动作值，公式为：
步骤15,计算数值下发至比例伺服阀驱动器； 步骤16,比例伺服阀驱动器驱动比例阀动作控制主配阀； 步骤17，主配控制接力器动作关； 步骤18,判断是否达到设定动作时间T;达到设定动作时间T，执行步骤19,否则，导叶开 度反馈至PLC,执行步骤14。
[0012] 步骤19,结束。
[0013]图2中，B为机组变压器。
[0014]主变高压侧母线PT(6YH)信号作为测频源的检测点，经过一台隔离变压器和控制 空开后进入调速器测频模块。
[0015] 7YH作为调速器一次调频测频源的检测点。
[0016] 本发明水轮发电机组发电工况调速器控制方法，提高调频数据采样的准确性，保 证发电机组一次调频动作的可靠性和正确性，符合电网两个细则考核要求，降低机组故障， 保证发电机组可靠运行，提高发电机组的使用寿命。
[0017] 初始方式为从机组出口开关电压互感器3YH选取AC相频率作为测频源，机组并网 发电时一次调频动作率达不到要求，说明测频源选择错误，并在机组空载态进行3YH频率测 量，频率在50Hz上下抖动，达不到频率要求。重新考虑测频源的选择，测量主变低压侧7YH电 压互感器的频率是一个平稳的波形，并没有较明显的波动，决定将7YH作为调速器一次调频 测频源。经机组发电试验，一次调频同样无法达到较高的动作合格率，这时测量7YH接入的 频率，比较机组侧3YH的频率较为相似，这时考虑到机组并网后主变低压侧形成一个电气连 接，3YH与7YH测量的频率相同，经分析我厂机组发电机与主变中性点不是直接接地，造成机 组PT测量值不稳。测量值不稳导致一次调频动作不正确。
[0018] 从主变保护盘取主变高压侧母线PT(6YH)信号作为测频源(取AC相作为测频源）， 经过一台隔离变压器和控制空开后进入调速器测频模块。
[0019] 调速器控制模式可分为转速模式、功率模式、开度模式及孤网运行模式。其中转速 模式为机组并网前运行方式，功率及开度模式为发电工况调节，孤网运行模式为机组抽水 模式。机组在发电工况时，调速器可以使用功率模式及转速模式，功率模式与转速模式是只 有当机组并联时可以使用，并可以进行平滑切换。在进行负荷调整时进行闭环调节以达到 设定值。
[0020] 本发明的工作过程如下： 1、判断调速器在功率模式，然后判断机组出口开关位置，如果在分位则中断程序；出口 开关在合位则对下一个判据判断，通过变送器接收机组转速信号，当转速在100%至100.13% 之间，判断为机组在一次调频转速死区，当转速大于100.13%，调速器一次调频动作，动作时 间T，在机组功率设定值中叠加一次调频动作附加功率，ΛΡ<0，调速器PLC将动作值下发至 比例伺服阀驱动器，驱动器调节比例伺服阀对主配进行控制，主配控制调速器接力器将导 叶关闭一定开度，PLC测量到导叶开度并进行闭环调节，达到时间Τ时一次调频动作退出；当 转速在100%至99.87%之间，判断为机组在一次调频转速死区，当转速小于99.87%时，调速器 一次调频动作，动作时间Τ，在机组功率设定值中叠加一次调频动作附加功率，ΛΡ>0，调速 器PLC将动作值下发至比例伺服阀驱动器，驱动器调节比例伺服阀对主配进行控制，主配控 制调速器接力器将导叶开启一定开度，PLC测量到导叶开度并进行闭环调节，达到时间Τ时 一次调频动作退出。
[0021] 2、当机组在发电工况时，判断调速器在转速模式，同样判断机组出口开关位置，如 果在分为则中断程序；出口开关在合位则计算机组转速。当转速在100%至100.13%之间，判 断为机组在一次调频转速死区，当转速大于100.13%，调速器一次调频动作，动作时间Τ，在 机组开度设定值中叠加一个附加开度量，调速器PLC将动作值下发至比例伺服阀驱动器，驱 动器调节比例伺服阀对主配进行控制，主配控制调速器接力器将导叶关闭一定开度，PLC测 量到导叶开度并进行闭环调节，达到时间Τ时一次调频动作退出；当转速在100%至99.87%之 间，判断为机组在一次调频转速死区，当转速小于99.87%时，调速器一次调频动作，动作时 间Τ，在机组功率设定值中叠加一个附加开度量，调速器PLC将动作值下发至比例伺服阀驱 动器，驱动器调节比例伺服阀对主配进行控制，主配控制调速器接力器将导叶开启一定开 度，PLC测量到导叶开度并进行闭环调节，达到时间Τ时一次调频动作退出。
[0022] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的 限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 属于本发明的技术方案范围内。
【主权项】
1. 种水轮发电机组发电工况调速器控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，PLC初始化； 步骤2，发电机组工作在功率模式； 步骤3,出口开关在闭合位置； 步骤4,判断机发电组实际转速是否大于100%，发电组实际转速大于100%则执行步骤5， 否则执行步骤12; 步骤5，发电机组实际转速大于100%运行； 步骤6，判断发电机组实际转速是否大于100.13%，发电组实际转速大于100.13%，则执 行步骤7,否则执行步骤5; 步骤7，PLC计筧功率动作倌.公式为：步骤8,计算数值下发至比例伺服阀驱动器； 步骤9,比例伺服阀驱动器驱动比例阀动作控制主配阀； 步骤10，主配控制接力器动作关； 步骤11，判断是否达到设定动作时间T;达到设定动作时间T，执行步骤19,否则，导叶开 度反馈至PLC，执行步骤7; 步骤12,发电机组实际转速小于100%运行； 步骤13，判断发电机组实际转速是否小于99.87%，发电机组实际转速小于99.87%，则执 行步骤14,否则执行步骤12; 步骤14, PLC计算功率动作值，公式为：步骤15,计算数值下发至比例伺服阀驱动器； 步骤16,比例伺服阀驱动器驱动比例阀动作控制主配阀； 步骤17，主配控制接力器动作关； 步骤18,判断是否达到设定动作时间T;达到设定动作时间T，执行步骤19,否则，导叶开 度反馈至PLC，执行步骤14; 步骤19,结束。2. 根据权利要求1所述水轮发电机组发电工况调速器控制方法，其特征在于:主变高压 侧母线PT(6YH)信号作为测频源的检测点，经过一台隔离变压器和控制空开后进入调速器 测频模块。3. 根据权利要求1所述水轮发电机组发电工况调速器控制方法，其特征在于：7YH作为 调速器一次调频测频源的检测点。
【文档编号】F03B15/12GK105863949SQ201610427041
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】康旭, 孟德霞, 马小亮, 柴佳, 张立春, 刘英军, 苏小娟
【申请人】国家电网公司, 国网新源控股有限公司, 国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂