CN110212569B - 一种水电机组一次调频方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种水电机组一次调频方法及系统，所述方法包括：计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|；判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f；如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势；所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛；如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f；如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作。本申请一次调频属于单向调节逻辑，能够减少一次调频的调节频次，提高调频系统设备的使用寿命，避免功率波动和低频振荡，从而提高一次调频的调节效果。

Description

一种水电机组一次调频方法及系统

技术领域

本申请涉及水电机组技术领域，尤其涉及一种水电机组一次调频方法及系统。

背景技术

发电机组一次调频是提高电能质量、保证电网频率稳定的重要手段，同时也是现代调速系统本身所具备的一种能力。传统一次调频的定义是指当电网频率偏移额定值时，发电机组通过调速系统控制机组导叶开度，从而自动控制机组有功功率的增加(频率下降时)或减少(频率升高时)，以便电网频率迅速回到额定值范围内。可见，传统的一次调频属于双向调节逻辑，相当于给电网频率的稳定提供了一定程度的正阻尼，能够保证电网频率不会大幅度偏离额定频率。

以水电机组为例，现有一次调频的频率调节频次高，调速系统动作频繁，使得水轮机控制部件极易出现疲劳磨损，从而影响一次调频控制。此外，由于水轮机调速系统和水电机组本身存在的时滞特性，以及水轮机引水系统天然存在的水击效应，导致一次调频功能在实际运行过程中未能得到充分发挥，表现在调节速动性较差，跟随频率变化的调节响应出现滞后或不同步，容易出现电网低频振荡而呈现出负阻尼特性。以上因素都会影响水电机组一次调频的调节效果。

发明内容

本申请提供一种水电机组一次调频方法及系统，以解决水电机组一次调频调节频繁的问题。

第一方面，本申请提供一种水电机组一次调频方法，所述方法包括如下步骤：

计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|；

判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f；

如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势；所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作。

可选地，所述获取当前的电网频率变化趋势，包括：

当所述电网频率f大于给定频率C_f时，如果C_f＜f_i≤f_i+1≤f_i+2，则当前的电网频率变化趋势为电网频率发散；其中，f_i为第i个采样周期采集的电网频率，f_i+1为第i+1个采样周期采集的电网频率，f_i+2为第i+2个采样周期采集的电网频率；

当所述电网频率f大于给定频率C_f时，如果f_i＞f_i+1＞f_i+2＞C_f，则当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛。

可选地，所述获取当前的电网频率变化趋势，包括：

当所述电网频率f小于给定频率C_f时，如果C_f＞f_i≥f_i+1≥f_i+2，则当前的电网频率变化趋势为电网频率发散；其中，f_i为第i个采样周期采集的电网频率，f_i+1为第i+1个采样周期采集的电网频率，f_i+2为第i+2个采样周期采集的电网频率；

当所述电网频率f小于给定频率C_f时，如果f_i＜f_i+1＜f_i+2＜C_f，则当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛。

可选地，所述执行一次调频动作，包括：

由调速系统的调节器进行PID闭环调节运算；

根据限幅上限值PID_MAX和限幅下限值PID_MIN，对PID闭环调节运算的结果进行限幅处理，得到所述调速系统的调节器输出的一次调频动作的控制信号y_PID；

根据一次调频动作的控制信号y_PID，控制水轮机导叶动作。

可选地，PID_MAX＜y_max，y_max为水电机组满负荷时的开度值；PID_MIN＞y_nld，y_nld为水电机组空载时的开度值；[PID_MIN，PID_MAX]与[y_vibmin，y_vibmax]的交集为空集，[y_vibmin，y_vibmax]为水电机组振动区对应的开度边界范围，y_vibmin为水电机组振动区对应的开度下限值，y_vibmax为水电机组振动区对应的开度上限值。

可选地，所述调速系统的调节器包括开度模式和功率模式。

可选地，当所述调速系统的调节器在开度模式下工作时，所述对PID闭环调节运算的结果进行限幅处理，得到所述调速系统的调节器输出的一次调频动作的控制信号y_PID的步骤，包括：

如果PID_MIN1≤y_PID1≤PID_MAX1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝y_PID1；其中，PID_MIN1为开度下限值，PID_MAX1为开度上限值，y_PID1为开度模式下PID闭环调节运算的结果；

如果y_PID1＞PID_MAX1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MAX1；

如果y_PID1＜PID_MIN1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MIN1。

可选地，当所述调速系统的调节器在功率模式下工作时，所述对PID闭环调节运算的结果进行限幅处理，得到所述调速系统的调节器输出的一次调频动作的控制信号y_PID的步骤，包括：

如果PID_MIN2≤y_PID2≤PID_MAX2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝y_PID2；其中，PID_MIN2为有功功率下限值，PID_MAX2为有功功率上限值，y_PID2为功率模式下PID闭环调节运算的结果；

如果y_PID2＞PID_MAX2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MAX2；

如果y_PID2＜PID_MIN2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MIN2。

第二方面，本申请提供一种水电机组一次调频系统，包括水电机组和调速系统，所述调速系统包括调节器，所述调节器用于对水电机组进行一次调频控制，所述调节器被配置为执行如下程序步骤：

计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|；

判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f；

如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势；所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作。

本申请示出的一次调频逻辑为：实时采集电网频率f，并计算出电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|，对于并网运行的水电机，给定频率C_f一般为电网的额定频率50Hz；然后，判断频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f，如果是，则执行后续的一次调频动作，反之，则不执行后续的一次调频动作，设置一次调频死区值E_f的目的是在电网频率变化很小的情况下，不进行一次调频调节干预，避免调速系统频繁动作，从而提高调速系统及水电机组运行的稳定性和一次调频调节效果；当频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势，如果趋势是电网频率发散，说明电网频率f不会向给定频率C_f自发回归，则需要进行一次调频调节干预，以使电网频率f能够快速收敛回到给定频率C_f；如果趋势是电网频率收敛，说明电网频率是向给定频率C_f回归的方向变化的，则不执行一次调频动作，因此本申请的一次调频属于单向调节逻辑。

在电网频率先逐渐偏离给定频率后又逐渐回归给定频率的典型过程中，传统的一次调频双向调节逻辑需要往相反的方向各调节一次，即调节两次。而本申请充分考虑到水轮机组及调速系统的固有特性，从电网频率变化趋势的角度出发，这样一次调频单向调节逻辑仅需调节一次，可以大幅度减小调速系统一次调频来回调节的频次，在实际应用过程中，能够提高水轮机组控制系统相关的机械和液压部件的使用寿命，减少调速器油压装置油泵启停次数，降低综合厂用电率，并且，本申请能够充分发挥水电机组一次调频的作用，增加一次调频的调节量，实现了真正的有差调节，同时避免了一次调频本身原因导致的功率来回波动甚至低频振荡现象的发生，抑制电网频率发散，平息电网频率波动，本申请能够显著提高一次调频的调节效果，保证一次调频调节的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一示出的水电机组一次调频方法的流程图；

图2为本申请实施例一示出的当电网频率f大于50Hz时，一次调频调节效果对比图；

图3为本申请实施例一示出的当电网频率f小于50Hz时，一次调频调节效果对比图；

图4为本申请实施例一示出的典型含开度模式和功率模式的水电机组调速系统的调节器模型图；

图5为本申请实施例二示出的水电机组一次调频系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本申请实施例一提供了一种水电机组一次调频方法，所述方法包括：

步骤S10，计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|。

即Δf＝C_f-f，对于并网运行的水电机组，给定频率C_f一般为电网的额定频率50Hz。在执行步骤S10之前，需要实时采集电网频率f，再获取频差值|Δf|后，即可执行步骤S20。

步骤S20，判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f。

对于水电机组，一次调频死区值E_f可选为0.05Hz，设置一次调频死区值E_f判别的目的是在电网频率变化很小的情况下，即频差值|Δf|小于一次调频死区值E_f时，不进行一次调频调节干预，一次调频不动作，避免调速系统频繁动作，而是在电网频率变化超过一次调频死区值E_f对应的阈值时，再进一步按照如下步骤确定是否执行一次调频动作，这种方法提高了调速系统及水电机组运行的稳定性和一次调频的调节效果。

如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，则在步骤S30中，获取当前的电网频率变化趋势，所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛。

以给定频率C_f为50Hz为例，对于电网频率f大于50Hz的情况，即Δf为负偏差，电网频率向上偏移给定频率时，由调速系统的调节器对连续采集的多个采样周期内的电网频率数据进行趋势分析，如果在连续的采样周期内，满足50＜f_i≤f_i+1≤f_i+2，f_i为第i个采样周期采集的电网频率，f_i+1为第i+1个采样周期采集的电网频率，f_i+2为第i+2个采样周期采集的电网频率，则说明电网频率变化是呈现上升或持平趋势的，电网频率朝着与回归给定频率的相反方向变化，这时电网频率是发散变化的；如果f_i＞f_i+1＞f_i+2＞50，则说明电网频率变化是呈现下降趋势的，即向着回归给定频率的方向变化，这时电网频率变化是收敛的。

对于电网频率f小于50Hz的情况，即Δf为正偏差，电网频率向下偏移给定频率时，由调速系统的调节器对连续采集的多个采样周期内的电网频率数据进行趋势分析，如果在连续的采样周期内，满足50＞f_i≥f_i+1≥f_i+2，f_i为第i个采样周期采集的电网频率，f_i+1为第i+1个采样周期采集的电网频率，f_i+2为第i+2个采样周期采集的电网频率，则说明电网频率变化是呈现下降或持平趋势的，电网频率朝着与回归给定频率的相反方向变化，这时电网频率是发散变化的；如果f_i＜f_i+1＜f_i+2＜50，则说明电网频率变化是呈现上升趋势的，即向着回归给定频率的方向变化，这时电网频率变化是收敛的。

步骤S40，如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f。

步骤S50，如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作。

参照对步骤S30的相关描述，对于电网频率发散变化趋势，说明电网频率f不会向给定频率C_f自发回归，则需要进行一次调频调节干预，以使电网频率f能够快速收敛回到给定频率C_f，如果趋势是电网频率收敛，说明电网频率是逐渐向给定频率C_f回归的方向趋近，则不执行一次调频动作，因此本申请的一次调频属于单向调节逻辑。

如图2所示，图2分别示出了当电网频率大于50Hz时，电网频率阶跃扰动模拟信号特性曲线、一次调频传统逻辑(即双向调节逻辑)下导叶开度变化曲线、和一次调频单向调节逻辑下导叶开度变化曲线。通过图2的对比图可以看出，一次调频传统逻辑首先是导叶朝关方向调节(减小导叶开度)，然后再朝开方向调节(增加导叶开度)，为目前典型的双向调节逻辑，而本申请提供的一次调频单向调节逻辑则只需朝导叶的关方向调节，并无开方向调节，为单向调节。

如图3所示，图3分别示出了当电网频率小于50Hz时，电网频率阶跃扰动模拟信号特性曲线、一次调频传统逻辑(即双向调节逻辑)下导叶开度变化曲线、和一次调频单向调节逻辑下导叶开度变化曲线。通过图3的对比图可以看出，一次调频传统逻辑首先是导叶朝开方向调节(增加导叶开度)，然后是往关方向调节(减小导叶开度)，为目前典型的双向调节逻辑，而本申请提供的一次调频单向调节逻辑则只需朝导叶的开方向调节，无关方向调节，为单向调节。

在本实施例可能的实现方式中，当当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，所述执行一次调频动作，包括：

(A)由调速系统的调节器进行PID闭环调节运算。

图4示出了一种典型含开度模式和功率模式的水电机组调速系统的调节器模型图，该调节器控制逻辑模型中，至少包括以下几个环节：电网频率采集与频差值计算环节，用于实现步骤S10；一次调频死区判别环节，用于实现步骤S20；调速系统的调节器可包括开度模式和功率模式，当执行步骤S30后确定当前电网频率变化趋势为发散时，可以通过开度模式下的一次调频环节或者功率模式下的一次调频，来控制执行一次调频动作。

需要说明的是，本实施例所述一次调频单向调节方法以及相关步骤具有通用性，本实施例为了便于描述，仅以其中一种典型的含开度模式和功率模式的水电机组调速系统调节器模型为示例，在实际应用时，水电机组调速系统还可采用其它类型的调节器，比如仅包括单独的开度模式，或单独的功率模式等，其实现的思想和原理与本申请是一致的，同样可以实现如本实施例所述的基于电网频率变化趋势的单向一次调频方法。

以图4为例，无论是开度模式或者功率模式，一次调频控制环节都可以至少包括PID环节和限幅处理环节，通过这几个环节处理后，调节器输出一次调频动作的控制信号y_PID，通过控制信号y_PID，即可最终控制水轮机导叶或者喷针动作。当电网频率f大于50Hz并且趋势为发散时，控制水轮机导叶或者喷针朝关方向调节，即减小导叶开度，进而使有功功率相应减小，从而抑制电网频率持续上升或持平；当电网频率f大于50Hz并且趋势为收敛时，则不进行PID环节运算或者闭锁PID运算输出，返回至步骤S30，继续获取电网频率变化趋势。当电网频率f小于50Hz并且趋势为发散时，控制水轮机导叶或者喷针朝开方向调节，即增加导叶开度，进而使有功功率相应增加，从而抑制电网频率持续下降或持平；当电网频率f大于50Hz并且趋势为收敛时，则不进行PID环节运算或者闭锁PID运算输出，返回至步骤S30，继续获取电网频率变化趋势。

(B)根据限幅上限值PID_MAX和限幅下限值PID_MIN，对PID闭环调节运算的结果进行限幅处理，得到所述调速系统的调节器输出的一次调频动作的控制信号y_PID。

为防止水电机组过负荷、逆功率或者进入振动区等情况的发生，本实施例中，调速系统的调节器根据并网运行水电机组的上限和下限约束条件，对步骤(A)获取的PID闭环调节运算的结果进行限幅处理，避免功率来回波动和低频振动的发生，从而保证一次调频调节的安全性。

限幅处理环节首先需要根据电网调度的要求和机组本身运行特点，合理设置限幅上限值PID_MAX和限幅下限值PID_MIN，其中，PID_MAX可以是开度模式下的限幅上限值(即开度上限值)记为PID_MAX1，或者功率模式下的限幅上限值(即有功功率上限值)记为PID_MAX2；限幅下限值PID_MIN可以是开度模式下的限幅下限值(即开度下限值)记为PID_MIN1，或者功率模式下的限幅下限值(即有功功率下限值)记为PID_MIN2。从水电机组运行安全角度出发，并网运行水电机组应综合考虑满负荷时的开度值y_max、空载时的开度值y_nld，水电机组振动区对应的开度边界范围[y_vibmin，y_vibmax]等条件，y_vibmin为水电机组振动区对应的开度下限值，y_vibmax为水电机组振动区对应的开度上限值。本实施例中，限幅处理环节所涉及的参数可根据实际应用要求进行设定和选取。

PID_MAX和限幅下限值PID_MIN具体设置原则为：PID_MAX＜100％，PID_MAX＜y_max，PID_MIN＞y_nld，[PID_MIN，PID_MAX]与[y_vibmin，y_vibmax]的交集为空集，即[PID_MIN，PID_MAX]与[y_vibmin，y_vibmax]无范围重叠。

当调速系统的调节器在开度模式下工作时，步骤(B)的限幅逻辑如下：

如果PID_MIN1≤y_PID1≤PID_MAX1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝y_PID1；其中，y_PID1为开度模式下PID闭环调节运算的结果；

如果y_PID1＞PID_MAX1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MAX1；

如果y_PID1＜PID_MIN1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MIN1。

当调速系统的调节器在功率模式下工作时，步骤(B)的限幅逻辑如下：

如果PID_MIN2≤y_PID2≤PID_MAX2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝y_PID2；其中，y_PID2为功率模式下PID闭环调节运算的结果；

如果y_PID2＞PID_MAX2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MAX2；

如果y_PID2＜PID_MIN2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MIN2。

(C)根据一次调频动作的控制信号y_PID，控制水轮机导叶动作。调速系统将一次调频动作的控制信号y_PID进行转换并执行，驱动水轮机导叶(或喷针)进行相应的调节，进而改变机组的有功功率，使电网频率f快速回归至给定频率C_f。

在电网频率先逐渐偏离给定频率后又逐渐回归给定频率的典型过程中，传统的一次调频双向调节逻辑需要往相反的方向各调节一次，即调节两次。而本申请充分考虑到水轮机组及调速系统的固有特性，从电网频率变化趋势的角度出发，这样一次调频单向调节逻辑仅需调节一次，可以大幅度减小调速系统一次调频来回调节的频次，在实际应用过程中，能够提高水轮机组控制系统相关的机械和液压部件的使用寿命，减少调速器油压装置油泵启停次数，降低综合厂用电率，并且，本申请能够充分发挥水电机组一次调频的作用，增加一次调频的调节量，实现了真正的有差调节，同时避免了一次调频本身原因导致的功率来回波动甚至低频振荡现象的发生，抑制电网频率发散，平息电网频率波动，本申请能够显著提高一次调频的调节效果，保证一次调频调节的安全性。

如图5所示，本申请实施例二还提供一种水电机组一次调频系统，用于实现实施例一所述的方法，包括水电机组20和调速系统10，调速系统10包括调节器101，调节器101用于对水电机组20进行一次调频控制，调节器101被配置为执行如下程序步骤：

计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|；

判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f；

如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势；所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作。

本实施例中，调节器101还可被配置为执行如实施例一所述的其他程序步骤和逻辑，具体可参照实施例一的相关说明和描述，本实施例在此不再赘述。本申请可应用于工程实际，在无需改变水电机组调速系统硬件设备的条件下，仅需要对调速系统的PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，或者调节器的控制程序进行修改完善，即可优化一次调频的逻辑和功能，具有较好的通用性和可行性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种水电机组一次调频方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|；

判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f；

如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势；所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作；

所述获取当前的电网频率变化趋势，包括：

当所述电网频率f大于给定频率C_f时，如果C_f＜f_i≤f_i+1≤f_i+2，则当前的电网频率变化趋势为电网频率发散；如果f_i＞f_i+1＞f_i+2＞C_f，则当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛；

当所述电网频率f小于给定频率C_f时，如果C_f＞f_i≥f_i+1≥f_i+2，则当前的电网频率变化趋势为电网频率发散；如果f_i＜f_i+1＜f_i+2＜C_f，则当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛；

其中，f_i为第i个采样周期采集的电网频率，f_i+1为第i+1个采样周期采集的电网频率，f_i+2为第i+2个采样周期采集的电网频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行一次调频动作，包括：

由调速系统的调节器进行PID闭环调节运算；

根据限幅上限值PID_MAX和限幅下限值PID_MIN，对PID闭环调节运算的结果进行限幅处理，得到所述调速系统的调节器输出的一次调频动作的控制信号y_PID；

根据一次调频动作的控制信号y_PID，控制水轮机导叶动作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，PID_MAX＜y_max，y_max为水电机组满负荷时的开度值；PID_MIN＞y_nld，y_nld为水电机组空载时的开度值；[PID_MIN，PID_MAX]与[y_vibmin，y_vibmax]的交集为空集，[y_vibmin，y_vibmax]为水电机组振动区对应的开度边界范围，y_vibmin为水电机组振动区对应的开度下限值，y_vibmax为水电机组振动区对应的开度上限值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调速系统的调节器包括开度模式和功率模式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述调速系统的调节器在开度模式下工作时，所述对PID闭环调节运算的结果进行限幅处理，得到所述调速系统的调节器输出的一次调频动作的控制信号y_PID的步骤，包括：

如果PID_MIN1≤y_PID1≤PID_MAX1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝y_PID1；其中，PID_MIN1为开度下限值，PID_MAX1为开度上限值，y_PID1为开度模式下PID闭环调节运算的结果；

如果y_PID1＞PID_MAX1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MAX1；

如果y_PID1＜PID_MIN1，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MIN1。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述调速系统的调节器在功率模式下工作时，所述对PID闭环调节运算的结果进行限幅处理，得到所述调速系统的调节器输出的一次调频动作的控制信号y_PID的步骤，包括：

如果PID_MIN2≤y_PID2≤PID_MAX2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝y_PID2；其中，PID_MIN2为有功功率下限值，PID_MAX2为有功功率上限值，y_PID2为功率模式下PID闭环调节运算的结果；

如果y_PID2＞PID_MAX2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MAX2；

如果y_PID2＜PID_MIN2，则一次调频动作的控制信号y_PID＝PID_MIN2。

7.一种水电机组一次调频系统，其特征在于，包括水电机组和调速系统，所述调速系统包括调节器，所述调节器用于对水电机组进行一次调频控制，所述调节器被配置为执行如下程序步骤：

计算电网频率f与给定频率C_f之间的频差值|Δf|；

判断所述频差值|Δf|是否大于或等于一次调频死区值E_f；

如果所述频差值|Δf|大于或等于一次调频死区值E_f，获取当前的电网频率变化趋势；所述电网频率变化趋势包括电网频率发散和电网频率收敛；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率发散时，执行一次调频动作，使电网频率f恢复至给定频率C_f；

如果当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛时，不执行一次调频动作；

所述获取当前的电网频率变化趋势，包括：

当所述电网频率f大于给定频率C_f时，如果C_f＜f_i≤f_i+1≤f_i+2，则当前的电网频率变化趋势为电网频率发散；如果f_i＞f_i+1＞f_i+2＞C_f，则当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛；

当所述电网频率f小于给定频率C_f时，如果C_f＞f_i≥f_i+1≥f_i+2，则当前的电网频率变化趋势为电网频率发散；如果f_i＜f_i+1＜f_i+2＜C_f，则当前的电网频率变化趋势为电网频率收敛；

其中，f_i为第i个采样周期采集的电网频率，f_i+1为第i+1个采样周期采集的电网频率，f_i+2为第i+2个采样周期采集的电网频率。

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