CN103236715B - 一种发电机组调速器机械开限的调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发电机组调速器机械开限的调整方法，包括如下步骤：发电机组并网后，设置与并网初始负荷值所对应的调速器机械开限值，使其保持在机械开限全开值的63%范围内；当机组发电达到稳态后，通过监控系统根据不同的上下库水位差对调速器机械开限进行相应的调节。本发明的技术方案中，根据运行水头的变化，通过监控系统智能化控制调速器机械开限，确保在满负荷前提下导叶开度在不同的水头下调节时一直处于调速器机械开限的控制裕度范围内，实现降低过负荷的风险，提高设备运行的可靠性。
Description
技术领域
本发明应用于水轮发电领域，特别涉及一种发电机组调速器机械开限的调整方法。
背景技术
现有技术中，发电机特别是水轮发电机，在运行中为了保证机组的安全运行，通常要设置一个比正常运行开度大一点的开度作为限制值，那么机组的开度值就只能低于这个开度限制值，不能超过这个开度限制值，如果是机械式加速器，则有个机械开度限制值，在调节机械开限时，调节的限制位置所对应的开度值称为调速器机械开限值，简称机械开限值。目前发电工况机组并网后，调速器是将机械开限值 一步开到100%机械开限全开值的，这样通常会使发电机组产生过负荷运行和抬机风险。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种发电机组调速器机械开限的调整方法。它既能够满足运行需要，又能有效地使发电机组避免过负荷运行和抬机风险。
本发明的技术方案：一种发电机组调速器机械开限的调整方法，包括如下步骤：
A.发电机组并网后，设置与并网初始负荷值所对应的调速器机械开限初始值，使其保持在机械开限全开值的63%范围内；
B．当机组发电达到稳态后，通过监控系统根据不同的上下库水位差对调速器机械开限进行相应的调节。
前述的发电机组调速器机械开限的调整方法中，在所述的B步骤中，监控系统通过水位差采集器实时获取上下库水位差，并实时计算出调速器的目标机械开限值，然后与当前导叶的实际机械开限值进行比较，算出相应的目标脉冲值，然后根据该目标脉冲值通过调速器调节单元对调速器进行相应的机械开限调节。
前述的发电机组调速器机械开限的调整方法中，通过在监控系统设置监控控制器，使调速器调节单元只对调速器的机械开限值进行增量调节。
前述的发电机组调速器机械开限的调整方法中，所述的监控控制器包括函数运算器、减法运算器和脉冲运算模块，由函数运算器计算出当前上下库水位差所对应的调速器的目标机械开限值，然后由减法运算器将该目标机械开限值与当前导叶的实际机械开限值进行比较，算出其差值，然后由脉冲运算模块根据该差值计算出目标机械开限值和实际机械开限值无差值情况下的目标脉冲值，将该目标脉冲值传输给调速器调节单元。
前述的发电机组调速器机械开限的调整方法中，所述的脉冲运算模块设有动作死区，当所述的差值大于2时，该动作死区才会激发动作使脉冲运算模块发送脉冲量，脉冲运算模块的运算周期为60s，即在60s后进行一次取值计算脉冲量。
与现有技术相比，本发明通过“通过设置与并网初始负荷值所对应的调速器机械开限值，使得与初始负荷值所对应的调速器机械开限初始值保持在机械开限限制值的63%，当机组发电达到稳态后，通过监控系统控制器使调速器机械值开限根据不同的上下库水位差进行相应的调节”这些技术特征构成了一种发电机组调速器机械开限的调整方法。
本发明的技术方案中，与初始负荷值所对应的调速器机械开限初始值保持在机械限制值的63%，这是本发明人经过多次试验测试获得的，取这个机械开限初始值能够使机组在并网后，运行最稳定，有了这个稳定的初始运行状态基础，在后续根据水头调节机械开限值的过程中，机组运行更稳定，提高机组运行的可靠性。
本发明的技术方案中，根据运行水头的变化，通过监控系统智能化控制调速器机械开限，确保在满负荷前提下导叶开度在不同的水头下调节时一直处于调速器机械开限的控制裕度范围内，实现降低过负荷的风险，提高设备运行的可靠性。
本发明在脉冲运算模块设有动作死区，可以防止调速器调节单元，减少系统的运行量，使机组运行更加稳定。
本发明通过最少的步骤实现机电控制要求，具有工程量小，改动少，不涉及繁琐的机电改造，减少了工程费用。
附图说明
图1是本发明的监控系统工作流程示意图。
附图中的标记为：1-水位差采集器，2-函数运算器，3-减法运算器，4-脉冲运算模块，5-人机交互界面，6-调速器系统调节单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种发电机组调速器机械开限的调整方法，包括如下步骤：
A.发电机组并网后，设置与并网初始负荷值所对应的调速器机械开限初始值，使其保持在机械开限全开值的63%范围内；
B．当机组发电达到稳态后，通过监控系统根据不同的上下库水位差对调速器机械开限进行相应的调节；
在B步骤中，监控系统通过水位差采集器1实时获取上下库水位差，并实时计算出调速器的目标机械开限值，然后与当前导叶的实际机械开限值进行比较，算出相应的目标脉冲值，然后根据该目标脉冲值通过调速器调节单元6对调速器进行相应的机械开限调节。
通过在监控系统设置监控控制器，使调速器调节单元6只对调速器的机械开限值进行增量调节。
们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较。监控控制器包括函数运算器2、减法运算器3和脉冲运算模块4，由函数运算器2计算出当前上下库水位差所对应的调速器的目标机械开限值，然后由减法运算器3将该目标机械开限值与当前导叶的实际机械开限值进行比较，算出其差值，然后由脉冲运算模块4根据该差值计算出目标机械开限值和实际机械开限值无差值情况下的目标脉冲值，将该目标脉冲值传输给调速器调节单元6。
函数运算器2、减法运算器3和脉冲运算模块4安装在监控控制器中，然后由控制器通过DO/DI(数字量输出/数字量输入卡件)进行信号的采集和信号的输出。
函数运算器2的运算法则是根据上下库水位差和调速器机械开限值的对应关系，以函数形式进行表现如下：
y = -0.0071x4 + 2.1963x3 - 256.32x2 + 13282x – 257215
上式中，x表示上下库的水位差，y表示调速器的机械开限值。
减法运算器3又叫比较器，是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。比较器的两路输入为模拟信号，输出则为二进制信号，当输入电压的差值增大或减小时，其输出保持恒定。它的功能是对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较。
脉冲运算模块4又叫脉冲发生器，将所收到的信号转化为脉冲信号。本发明中，脉冲运算模块4接收减法运算器输出的差值信号后，发出一个调速器目标机械开限值的脉冲。
脉冲运算模块设有动作死区，当所述的差值大于2时，该动作死区才会激发动作使脉冲运算模块发送脉冲量，脉冲运算模块的运算周期为60s，即在60s后进行一次取值计算脉冲量，每秒的脉冲调节量为2.57%/s。
监控控制器还包括人机交互界面5，人机交互界面5有控制机组运行，调速器初始机械开限值的设置等功能，其上还设有手动投退模块，工作人员根据机组运行情况通过手动投退模块对机组调速器机械开限自动增开、限调节程序进行选择。
本发明的工作过程：在无相关闭锁和该调节功能投入的情况下，监控系统通过水位差采集器实时采集当前上下库水位差值，然后通过函数运算器计算出当前的上下库水位差值所对应的调速器目标机械开限值，再由减法运算器将目标机械开限值与当前导叶的实际机械开限值进行比较，算出其差值，然后由脉冲运算模块根据该差值计算出要实现两者无差值情况下的脉冲需求量值，在满足闭锁条件的前提下，该脉冲值送到机组调速器机械开限调节单元，去调节调速器机械开限。同时为防止频繁调节，在脉冲运算模块中设置动作死区，当所述的差值大于2时，该动作死区才会激发动作使脉冲运算模块发送脉冲量，脉冲运算模块的运算周期为60s，即在60s后进行一次取值计算脉冲量。每秒的脉冲调节量为2.57%/s。
其中，满足的闭锁的条件是指以下情况：
1、机组在发电中；
2、机组不在停机模式中；
3、机组不在转停机过程中；
4、调速器机械开限100%全开位置信号没有动作；
5、机组不在单步控制试验模式下运行；
6、机组调速器机械开限信号正常；
7、机组调速器机械开限自动增开限调节功能选择按钮为投入运行状态。
本发明的技术方案中，与初始负荷值所对应的调速器机械开限初始值保持在机械限制值的63%，这是本发明人经过多次试验测试获得的，取这个机械开限初始值能够使机组在并网后，运行最稳定，有了这个稳定的初始运行状态基础，在后续根据水头调节机械开限值的过程中，机组运行更稳定，提高机组运行的可靠性。
本发明的技术方案中，根据运行水头的变化，通过监控系统智能化控制调速器机械开限，确保在满负荷前提下导叶开度在不同的水头下调节时一直处于调速器机械开限的控制裕度范围内，实现降低过负荷的风险，提高设备运行的可靠性。
本发明在脉冲运算模块设有动作死区，可以防止调速器调节单元，减少系统的运行量，使机组运行更加稳定。
本发明通过最少的步骤实现机电控制要求，具有工程量小，改动少，不涉及繁琐的机电改造，减少了工程费用。
Claims (4)
1.一种发电机组调速器机械开限的调整方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.发电机组并网后，设置与并网初始负荷值所对应的调速器机械开限初始值，使其保持在机械开限全开值的63％；
B.当机组发电达到稳态后，监控系统通过水位差采集器实时获取上下库水位差，并实时计算出调速器的目标机械开限值，然后与当前导叶的实际机械开限值进行比较，算出相应的目标脉冲值，然后根据该目标脉冲值通过调速器调节单元对调速器进行相应的机械开限调节。
2.根据权利要求1所述的发电机组调速器机械开限的调整方法，其特征在于：通过在监控系统设置监控控制器，使调速器调节单元只对调速器的机械开限值进行增量调节。
3.根据权利要求2所述的发电机组调速器机械开限的调整方法，其特征在于：所述的监控控制器包括函数运算器、减法运算器和脉冲运算模块，由函数运算器计算出当前上下库水位差所对应的调速器的目标机械开限值，然后由减法运算器将该目标机械开限值与当前导叶的实际机械开限值进行比较，算出其差值，然后由脉冲运算模块根据该差值计算出目标机械开限值和实际机械开限值无差值情况下的目标脉冲值，将该目标脉冲值传输给调速器调节单元。
4.根据权利要求3所述的发电机组调速器机械开限的调整方法，其特征在于：所述的脉冲运算模块设有动作死区，当所述的差值大于2时，该动作死区才会激发动作使脉冲运算模块发送脉冲量，脉冲运算模块的运算周期为60s，即在60s后进行一次取值计算脉冲量。
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