CN114204610B - 一种抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，通过设置一次调频功率调节上限和一次调频功率调节下限将一次调频功率限定在一个合理的范围，并基于二次调频动作过程中标识位、一次调频动作过程中标识位先判断是否需要对开出脉冲长度进行修正，然后再基于对机组有功功率目标值、机组有功功率实发值和机组有功功率调节死区来获取修正系数，对有功功率调节死区的放大，可以抑制一次调频调节过程中监控系统下位机有功功率闭环反馈调节敏感性。本发明能够有效防止监控系统下位机对调速器系统的一次调频调节过程造成干扰，提高一次调频调节过程动态的稳定性。

Description

一种抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法

技术领域

本发明属于水电调频技术领域，涉及一种抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法。

背景技术

目前国内水电站的有功功率调节模式主要包括调速器功率模式和调速器开度模式；二者的区别在于：调速器功率模式下，由调速器根据机组有功功率目标值对机组有功功率实发值进行闭环反馈调节，典型如三峡电站、溪洛渡电站、向家坝电站等均使用调速器功率模式进行有功功率调节；调速器开度模式下，由监控系统根据机组有功功率目标值和机组有功功率实发值的偏差发出调节脉冲至调速器，对调速器的导叶开度设定值进行修正，调速器则根据导叶开度目标值对导叶开度进行闭环反馈调节，典型如糯扎渡电站、小湾电站、漫湾电站、景洪电站、龙开口电站等均采用调速器开度模式进行有功功率调节。

在调速器开度模式下，假如对一二次调频的协调控制不做处理，则可能发生一次调频和二次调频的冲突，最常见的情况是二次调频将一次调频的调节量视为扰动，并将一次调频的调节量抵消或拉回，从而使一次调频无法达到预期的调节效果。针对这种情况，目前实践中主要采用在不同工况中或者闭锁一次调频、或者闭锁二次调频的控制策略，例如：在二次调频完成后，除非接收到新的机组有功功率设定值，否则闭锁机组的二次调频功能，二次调频功能闭锁后，即使机组有功功率实发值偏离机组有功功率设定值或目标值超过有功功率调节死区，也不再启动机组的二次调频闭环反馈调节机制。

实践证明，如上述通过闭锁手段防止一二次调频冲突的控制策略，虽然能够在一定程度上缓解一二调频的冲突问题，但仍然具有较大缺陷，主要是增加了有功功率控制策略的总体复杂性，在部分工况下降低了有功功率控制功能的稳定性，瓦解了机组二次调频闭环反馈调节功能原应具备的对有功功率实发值的监视及稳定机制等，从而导致了一系列新问题的出现，在一定程度上影响了水电站的安全稳定运行。

因此，水电机组有功功率调速器开度调节模式下的一二次调频叠加调节，仍然是一个有待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，在二次调频兼容一次调频的基础上，防止监控系统下位机对调速器系统的一次调频调节过程造成干扰，提高一次调频调节过程动态的稳定性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，包括以下操作：

S1100)监控系统下位机接收调度机构以二次调频指令下发的机组有功功率设定值p_s；

S1200)监控系统下位机计算一次调频目标功率调节量p_f，当一次调频功能未投入时，p_f为0；投入时，p_f＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×Δf，Δf为电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差；

S1300)监控系统下位机基于一次调频计算用偏差Δf、一次调频评价门槛功率调节量和一次调频目标功率调节量p_f设置一次调频功率调节上限p_fup、一次调频功率调节下限p_fdw；

设置基于机组有功功率实发值、机组有功功率目标值和有功功率调节死区进行判断的机组二次调频动作过程中标识位s_s；

设置基于电网频率、额定频率和一次调频门槛值在内对一次调频运行工况进行判断的机组一次调频动作过程中标识位s_o；

S1400)以水电站有功功率调速器开度调节模式，监控系统下位机通过有功功率闭环调节功能计算增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up、减导叶开度继电器开出脉冲长度t_dw；并基于开出脉冲长度的修正系数k对其进行修正，再将修正后的开出脉冲长度通过继电器发送给调速器系统；

其中，若s_o为1且s_s为0，则k＝abs[sgn(p_s+p_fup+p_d－p)+sgn(p_s+p_fdw－p_d－p)]/2；

若s_o为0或s_s为1，则k＝1；

p_d为机组有功功率调节死区，p为机组有功功率实发值；

S1500)调速器系统根据接收到的来自监控系统下位机的增导叶开度开出脉冲的长度或减导叶开度开出脉冲的长度，对导叶开度设定值进行修正，并叠加一次调频的目标开度调节量，得到导叶开度目标值；

调速器系统按照调速器常规策略，根据导叶开度目标值对导叶开度进行闭环反馈调节，使导叶开度实际值趋向于导叶开度目标值，并最终稳定在导叶开度目标值的导叶开度调节死区范围内。

所述监控系统下位机计算一次调频的目标功率调节量包括以下操作：

S1210)计算电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf，包括：

S1211)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于等于水电一次调频门槛值时，Δf＝0；

S1212)当电网频率大于额定频率，且两者的差值绝对值大于水电一次调频门槛值时，Δf等于额定频率减去电网频率再加上水电一次调频门槛值；

S1213)当电网频率小于额定频率，且两者的差值绝对值大于水电一次调频门槛值时，Δf等于额定频率减去电网频率再减去水电一次调频门槛值；

S1220)当一次调频功能未投入时，一次调频目标功率调节量p_f为0；

S1230)当一次调频投入时，一次调频目标功率调节量p_f＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×Δf，其中一次调频调节系数由调度机构预先给定。

所述一次调频功率调节上限p_fup、一次调频功率调节下限p_fdw的设置为：

S1311)计算一次调频评价门槛功率调节量p_g＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×(水电一次调频频率偏差评价门槛值－水电一次调频门槛值)；

S1312)计算机组一次调频功率调节上限p_fup，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf大于0，则p_fup＝max(p_f×k₃，p_g)；如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf小于0，则p_fup＝0；

S1313)计算机组一次调频功率调节下限p_fdw，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf大于0，则p_fdw＝0；如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf小于0，则p_fdw＝min(p_f×k₃，－p_g)。

所述二次调频动作过程中标识位s_s、一次调频动作过程中标识位s_o的设置为：

S1320)设置并计算机组二次调频动作过程中标识位s_s，包括：

S1321)每当机组有功功率设定值发生变化时，将s_s设置为1；

S1322)每周期对机组有功功率实发值是否处于机组有功功率目标值的有功功率调节死区内进行判断，如果p_t－p_d≤p≤p_t+p_d，则将s_s设置为0，否则保持s_s不变；

S1330)设置并计算机组一次调频动作过程中标识位s_o，包括：

S1331)如果机组一次调频功能未投入，则s_o恒为0，否则通过后续步骤对s_o进行计算；

S1332)根据机组实际运行工况，设置机组一次调频动作的延迟复归时间t_o；

S1333)设置一次调频动作的延迟复归计时器T_o；

S1334)计算电网频率与额定频率的差值绝对值，并比较其与一次调频门槛值的大小，当前者大于等于后者时，将s_o设置为1，否则保持不变；

S1335)计算电网频率与额定频率的差值绝对值，并比较其与一次调频频率偏差评价门槛值的大小，当前者大于等于后者时，将延迟复归计时器T_o清零；

S1336)当电网频率与额定频率的差值绝对值从大于等于一次调频门槛值变化为小于一次调频门槛值时，启动延迟复归计时器T_o的计时；

S1337)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于一次调频门槛值，且一次调频动作的延迟复归计时器T_o大于等于一次调频动作的延迟复归时间t_o时，将标识位s_o设置为0，否则保持不变。

所述增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up、减导叶开度继电器开出脉冲长度t_dw的计算、修正为：

S1410)监控系统下位机计算机组有功功率目标值p_t，p_t＝p_s+p_f；

S1420)当机组有功功率目标值p_t大于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p_d时，监控系统下位机通过预设的有功功率闭环调节功能计算增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up，并对其进行修正t_up＝t_up×k，再发出与修正后t_up相等长度的开出脉冲至调速器系统；同时将减导叶开度继电器的开出脉冲长度t_dw设置为0；

1430)当机组有功功率目标值p_t小于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p_d时，监控系统下位机通过预设的有功功率闭环调节功能计算减导叶开度继电器的开出脉冲长度t_dw，并对其进行修正t_dw＝t_dw×k，再发出与修正后t_dw相等长度的开出脉冲至调速器系统；同时将增导叶开度继电器的开出脉冲长度t_up设置为0。

所述叶开度目标值的获取包括以下操作：

调速器系统根据接收到的来自监控系统下位机的增导叶开度开出脉冲的长度t_up或减导叶开度开出脉冲的长度t_dw，对导叶开度设定值g_s进行修正；

然后调速器系统计算一次调频的目标开度调节量：

若电网频率与额定频率的差值绝对值小于等于水电一次调频门槛值，或一次调频功能未投入时，一次调频目标功率调节量g_f为0；

若当电网频率与额定频率的差值绝对值大于水电一次调频门槛值且一次调频投入时，一次调频目标功率调节量g_f＝一次调频导叶调节系数×Δf，其中一次调频导叶调节系数为预先设置参数；

调速器系统计算导叶开度目标值g_t，g_t＝g_s+g_f。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，通过设置一次调频功率调节上限和一次调频功率调节下限将一次调频功率限定在一个合理的范围，并基于二次调频动作过程中标识位、一次调频动作过程中标识位先判断是否需要对开出脉冲长度进行修正，然后再基于对机组有功功率目标值、机组有功功率实发值和机组有功功率调节死区来获取修正系数，对有功功率调节死区进行放大，从而抑制一次调频调节过程中监控系统下位机有功功率闭环反馈调节敏感性，可以有效防止监控系统下位机对调速器系统的一次调频调节过程造成干扰，提高一次调频调节过程动态的稳定性。

附图说明

图1为本发明方法的逻辑示意图；

图2为本发明对有功功率调节死区的放大效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1所示，一种抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，包括以下操作：

S1100)监控系统下位机接收调度机构以二次调频指令下发的机组有功功率设定值p_s；

S1200)监控系统下位机计算一次调频目标功率调节量p_f，当一次调频功能未投入时，p_f为0；投入时，p_f＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×Δf，Δf为电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差；

S1300)监控系统下位机基于一次调频计算用偏差Δf、一次调频评价门槛功率调节量和一次调频目标功率调节量p_f设置一次调频功率调节上限p_fup、一次调频功率调节下限p_fdw；

设置基于机组有功功率实发值、机组有功功率目标值和有功功率调节死区进行判断的机组二次调频动作过程中标识位s_s；

设置基于电网频率、额定频率和一次调频门槛值在内对一次调频运行工况进行判断的机组一次调频动作过程中标识位s_o；

S1400)以水电站有功功率调速器开度调节模式，监控系统下位机通过有功功率闭环调节功能计算增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up、减导叶开度继电器开出脉冲长度t_dw；并基于开出脉冲长度的修正系数k对其进行修正，再将修正后的开出脉冲长度通过继电器发送给调速器系统；

其中，若s_o为1且s_s为0，则k＝abs[sgn(p_s+p_fup+p_d－p)+sgn(p_s+p_fdw－p_d－p)]/2；

若s_o为0或s_s为1，则k＝1；

p_d为机组有功功率调节死区，p为机组有功功率实发值；

S1500)调速器系统根据接收到的来自监控系统下位机的增导叶开度开出脉冲的长度或减导叶开度开出脉冲的长度，对导叶开度设定值进行修正，并叠加一次调频的目标开度调节量，得到导叶开度目标值；

调速器系统按照调速器常规策略，根据导叶开度目标值对导叶开度进行闭环反馈调节，使导叶开度实际值趋向于导叶开度目标值，并最终稳定在导叶开度目标值的导叶开度调节死区范围内。

进一步，所述一次调频功率调节上限p_fup、一次调频功率调节下限p_fdw的设置为：

S1311)计算一次调频评价门槛功率调节量p_g＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×(水电一次调频频率偏差评价门槛值－水电一次调频门槛值)；

S1312)计算机组一次调频功率调节上限p_fup，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf大于0，则p_fup＝max(p_f×k₃，p_g)；如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf小于0，则p_fup＝0；

S1313)计算机组一次调频功率调节下限p_fdw，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf大于0，则p_fdw＝0；如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf小于0，则p_fdw＝min(p_f×k₃，－p_g)。

进一步，所述二次调频动作过程中标识位s_s、一次调频动作过程中标识位s_o的设置为：

S1320)设置并计算机组二次调频动作过程中标识位s_s，包括：

S1321)每当机组有功功率设定值发生变化时，将s_s设置为1；

S1322)每周期对机组有功功率实发值是否处于机组有功功率目标值的有功功率调节死区内进行判断，如果p_t－p_d≤p≤p_t+p_d，则将s_s设置为0，否则保持s_s不变；

S1330)设置并计算机组一次调频动作过程中标识位s_o，包括：

S1331)如果机组一次调频功能未投入，则s_o恒为0，否则通过后续步骤对s_o进行计算；

S1332)根据机组实际运行工况，设置机组一次调频动作的延迟复归时间t_o；

S1333)设置一次调频动作的延迟复归计时器T_o；

S1334)计算电网频率与额定频率的差值绝对值，并比较其与一次调频门槛值的大小，当前者大于等于后者时，将s_o设置为1，否则保持不变；

S1335)计算电网频率与额定频率的差值绝对值，并比较其与一次调频频率偏差评价门槛值的大小，当前者大于等于后者时，将延迟复归计时器T_o清零；

S1336)当电网频率与额定频率的差值绝对值从大于等于一次调频门槛值变化为小于一次调频门槛值时，启动延迟复归计时器T_o的计时；

S1337)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于一次调频门槛值，且一次调频动作的延迟复归计时器T_o大于等于一次调频动作的延迟复归时间t_o时，将标识位s_o设置为0，否则保持不变。

下面结合实施例对各步骤和调节策略进行具体的说明。

抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，包括以下操作：

S1100)监控系统下位机接收调度机构以二次调频指令下发的机组有功功率设定值p_s；

S1200)监控系统下位机计算一次调频的目标功率调节量：

S1210)计算电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf，包括：

S1211)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于等于水电一次调频门槛值时，Δf＝0；

S1212)当电网频率大于额定频率，且两者的差值绝对值大于水电一次调频门槛值时，Δf等于额定频率减去电网频率再加上水电一次调频门槛值；

S1213)当电网频率小于额定频率，且两者的差值绝对值大于水电一次调频门槛值时，Δf等于额定频率减去电网频率再减去水电一次调频门槛值。

目前国内绝大多数电网设置的水电一次调频门槛值为0.05Hz，则根据S1210所述，假设电网频率为50.03、50.06、49.98、49.93Hz时，电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf分别为0、－0.01、0、0.02Hz。

S1220)当一次调频功能未投入时，一次调频目标功率调节量p_f为0；

S1230)当一次调频投入时，一次调频目标功率调节量p_f＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×Δf，其中一次调频调节系数由调度机构预先给定；比如根据南方电网一次调频考核计算公式，一次调频目标功率调节量＝Δf÷50÷5％×机组额定容量，则本方法的一次调频调节系数＝1÷50÷5％＝0.4，于是本方法的一次调频目标功率调节量p_f＝机组额定容量×0.4×Δf。

S1300)设置机组一次调频功率调节区间，包括：

S1311)计算一次调频评价门槛功率调节量p_g＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×(水电一次调频频率偏差评价门槛值－水电一次调频门槛值)，其中一次调频调节系数由调度机构预先给定，根据南方电网一次调频考核计算公式，一次调频目标功率调节量＝Δf÷50÷5％×机组额定容量，水电一次调频门槛值为0.05Hz；一次调频频率偏差评价门槛值为0.065Hz，因此p_g＝机组额定容量×0.4×0.015＝机组额定容量×0.006，即为机组额定容量的0.6％；

S1312)计算机组一次调频功率调节上限p_fup，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf大于0，则p_fup＝max(p_f×k₃，p_g)，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf小于0，则p_fup＝0；

S1313)计算机组一次调频功率调节下限p_fdw，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf大于0，则p_fdw＝0，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf小于0，则p_fdw＝min(p_f×k₃，－p_g)。

S1320)计算机组有功功率目标值p_t，p_t＝p_s+p_f；

S1330)设置并计算机组二次调频动作过程中标识位s_s，包括：

S1331)每当机组有功功率设定值发生变化时，将标识位s_s设置为1；

S1332)每周期对机组有功功率实发值是否处于机组有功功率目标值的有功功率调节死区内进行判断，如果p_t－p_d≤p≤p_t+p_d，则将标识位s_s设置为0，否则保持标识位s_s不变。

S1340)设置并计算机组一次调频动作过程中标识位s_o，包括：

S1341)如果机组一次调频功能未投入，则标识位s_o恒为0，否则通过后续步骤对标识位s_o进行计算；

S1342)根据机组实际运行工况，人为设置机组一次调频动作的延迟复归时间t_o；

S1343)设置一次调频动作的延迟复归计时器T_o；

S1344)比较电网频率与额定频率的差值绝对值与一次调频门槛值的大小，当前者大于等于后者时，将标识位s_o设置为1，否则保持不变；

S1345)比较电网频率与额定频率的差值绝对值与一次调频频率偏差评价门槛值的大小，当前者大于等于后者时，将延迟复归计时器T_o清0；

S1346)当电网频率与额定频率的差值绝对值从大于等于一次调频门槛值变化为小于一次调频门槛值时，启动延迟复归计时器T_o的计时；

S1347)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于一次调频门槛值，且一次调频动作的延迟复归计时器T_o大于等于一次调频动作的延迟复归时间t_o时，将标识位s_o设置为0，否则保持不变。

考虑调度机构仅对电网频率偏离额定频率的峰值超过一次调频频率偏差评价门槛值的一次调频过程进行质量评价，因此设置S1340策略以保证当电网频率偏离额定频率的峰值未超过一次调频频率偏差评价门槛值时，削弱该调节策略的作用。

S1400)监控系统下位机参照水电站有功功率调速器开度调节模式的常规逻辑，参与机组有功功率闭环反馈调节，包括：

S1410)当机组有功功率目标值p_t大于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p_d时，监控系统下位机通过预设的有功功率闭环调节功能计算增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up，同时将减导叶开度继电器的开出脉冲长度t_dw设置为0；

S1420)当机组有功功率目标值p_t小于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p_d时，监控系统下位机通过预设的有功功率闭环调节功能计算减导叶开度继电器的开出脉冲长度t_dw，同时将增导叶开度继电器的开出脉冲长度t_up设置为0；

S1430)计算对增导叶开度继电器和减导叶开度继电器的开出脉冲长度的修正系数k，如果机组一次调频动作过程中标识位s_o为1，且机组二次调频动作过程中标识位s_s为0，则k＝abs[sgn(p_s+p_fup+p_d－p)+sgn(p_s+p_fdw－p_d－p)]/2；

S1440)如果机组一次调频动作过程中标识位s_o为0，或机组二次调频动作过程中标识位s_s为1，则k＝1；

S1450)当机组有功功率目标值p_t大于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p_d时，对增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up进行修正，t_up＝t_up×k₅，并发出与t_up相等长度的开出脉冲至调速器系统；

S1460)当机组有功功率目标值p_t小于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p_d时，对减导叶开度继电器开出脉冲长度t_dw进行修正，t_dw＝t_dw×k₅，并发出与t_dw相等长度的开出脉冲至调速器系统。

通过以上修正，在不改变增/减导叶开度继电器开出脉冲长度常规计算策略的基础上，通过引入机组一次调频功率调节量的合格区间，对机组有功功率目标值的有功功率调节死区范围进一步放大，当机组有功功率实发值处于放大后的有功功率调节死区范围内时，不发出增/减导叶开度的调节脉冲。

本发明在计算一次调频功率调节量的合格区间的过程中引入一次调频评价门槛功率调节量p_g，是为了防止一次调频动作复归过程中，当电网频率回复到额定频率水电一次调频门槛值范围内，而一次调频调节量尚未完全复归时，监控系统与调速器系统可能产生的重复调节；例如当电网频率从低于额定频率超过水电一次调频门槛值刚刚恢复到一次调频门槛值范围内时，则当机组有功功率实发值p处于[p_t－p_d，p_t+p_g+p_d]区间内时，k＝0，于是修正后的增/减导叶开度继电器开出脉冲长度均为0。

本发明对有功功率调节死区的放大效果如图2所示(15秒时一次调频动作，60秒时一次调频复归，一次调频动作的延迟复归时间t_o设置为10秒，一次调频评价门槛功率调节量p_g假设为30MW)，可以看出，有功功率调节死区放大后，监控系统下位机对调速器一次调频调节的兼容性有明显提升，并且由于本发明引入了一次调频评价门槛功率调节量p_g，使得在一次调频调节复归的过程中，监控系统下位机对于调速器一次调频调节的兼容性也有明显提升。

S1500)调速器系统采用调速器常规策略，根据接收到的来自监控系统下位机的增导叶开度开出脉冲的长度t_up或减导叶开度开出脉冲的长度t_dw，对导叶开度设定值g_s进行修正；

调速器系统计算一次调频的目标开度调节量，包括：

S1510)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于等于水电一次调频门槛值，或一次调频功能未投入时，一次调频目标功率调节量g_f为0；

S1520)当电网频率与额定频率的差值绝对值大于水电一次调频门槛值且一次调频投入时，一次调频目标功率调节量g_f＝一次调频导叶调节系数×Δf，其中一次调频导叶调节系数为预先设置参数。

S1530)调速器系统计算导叶开度目标值g_t，g_t＝g_s+g_f；

调速器系统按照调速器常规策略，根据导叶开度目标值对导叶开度进行闭环反馈调节，使导叶开度实际值趋向于导叶开度目标值，并最终稳定在导叶开度目标值的导叶开度调节死区范围内。

综上，本发明通过抑制一次调频调节过程中监控系统下位机有功功率闭环反馈调节敏感性，可以有效防止监控系统下位机对调速器系统的一次调频调节过程造成干扰，提高一次调频调节过程动态的稳定性。

以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，其特征在于，包括以下操作：

S1100)监控系统下位机接收调度机构以二次调频指令下发的机组有功功率设定值p_s；

S1200)监控系统下位机计算一次调频目标功率调节量p_f，当一次调频功能未投入时，p_f为0；投入时，p_f＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×Δf，Δf为电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差；

S1300)监控系统下位机基于一次调频计算用偏差Δf、一次调频评价门槛功率调节量和一次调频目标功率调节量p_f设置一次调频功率调节上限p_fup、一次调频功率调节下限p^fd _w；

设置基于机组有功功率实发值、机组有功功率目标值和有功功率调节死区进行判断的机组二次调频动作过程中标识位s_s；

设置基于电网频率、额定频率和一次调频门槛值在内对一次调频运行工况进行判断的机组一次调频动作过程中标识位s_o；

S1400)以水电站有功功率调速器开度调节模式，监控系统下位机通过有功功率闭环调节功能计算增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up、减导叶开度继电器开出脉冲长度t_dw；并基于开出脉冲长度的修正系数k对其进行修正，再将修正后的开出脉冲长度通过继电器发送给调速器系统；

其中，若s_o为1且s_s为0，则k＝abs[sgn(p_s+p_fup+p_d－p)+sgn(p_s+p_fdw－p_d－p)]/2；

若s_o为0或s_s为1，则k＝1；

p_d为机组有功功率调节死区，p为机组有功功率实发值；

S1500)调速器系统根据接收到的来自监控系统下位机的增导叶开度继电器开出脉冲的长度或减导叶开度继电器开出脉冲的长度，对导叶开度设定值进行修正，并叠加一次调频的目标开度调节量，得到导叶开度目标值；

调速器系统按照调速器常规策略，根据导叶开度目标值对导叶开度进行闭环反馈调节，使导叶开度实际值趋向于导叶开度目标值，并最终稳定在导叶开度目标值的导叶开度调节死区范围内。

2.如权利要求1所述的抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，其特征在于，所述监控系统下位机计算一次调频的目标功率调节量包括以下操作：

S1210)计算电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf，包括：

S1211)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于等于水电一次调频门槛值时，Δf＝0；

S1212)当电网频率大于额定频率，且两者的差值绝对值大于水电一次调频门槛值时，Δf等于额定频率减去电网频率再加上水电一次调频门槛值；

S1213)当电网频率小于额定频率，且两者的差值绝对值大于水电一次调频门槛值时，Δf等于额定频率减去电网频率再减去水电一次调频门槛值；

S1220)当一次调频功能未投入时，一次调频目标功率调节量p_f为0；

S1230)当一次调频投入时，一次调频目标功率调节量p_f＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×Δf，其中一次调频调节系数由调度机构预先给定。

3.如权利要求1所述的抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，其特征在于，所述一次调频功率调节上限p_fup、一次调频功率调节下限p_fdw的设置为：

S1311)计算一次调频评价门槛功率调节量p_g＝机组额定容量×一次调频功率调节系数×(水电一次调频频率偏差评价门槛值－水电一次调频门槛值)；

S1312)计算机组一次调频功率调节上限p_fup，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf大于0，则p_fup＝max(p_f×k₃，p_g)；如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf小于0，则p_fup＝0；

S1313)计算机组一次调频功率调节下限p_fdw，如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf大于0，则p_fdw＝0；如果电网频率与额定频率的一次调频计算用偏差Δf小于0，则p_fdw＝min(p_f×k₃，－p_g)。

4.如权利要求1所述的抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，其特征在于，所述二次调频动作过程中标识位s_s、一次调频动作过程中标识位s_o的设置为：

S1320)设置并计算机组二次调频动作过程中标识位s_s，包括：

S1321)每当机组有功功率设定值发生变化时，将s_s设置为1；

S1322)每周期对机组有功功率实发值是否处于机组有功功率目标值的有功功率调节死区内进行判断，如果p_t－p_d≤p≤p_t+p_d，则将s_s设置为0，否则保持s_s不变；

S1330)设置并计算机组一次调频动作过程中标识位s_o，包括：

S1331)如果机组一次调频功能未投入，则s_o恒为0，否则通过后续步骤对s_o进行计算；

S1332)根据机组实际运行工况，设置机组一次调频动作的延迟复归时间t_o；

S1333)设置一次调频动作的延迟复归计时器T_o；

S1334)计算电网频率与额定频率的差值绝对值，并比较其与一次调频门槛值的大小，当前者大于等于后者时，将s_o设置为1，否则保持不变；

S1335)计算电网频率与额定频率的差值绝对值，并比较其与一次调频频率偏差评价门槛值的大小，当前者大于等于后者时，将延迟复归计时器T_o清零；

S1336)当电网频率与额定频率的差值绝对值从大于等于一次调频门槛值变化为小于一次调频门槛值时，启动延迟复归计时器T_o的计时；

S1337)当电网频率与额定频率的差值绝对值小于一次调频门槛值，且一次调频动作的延迟复归计时器T_o大于等于一次调频动作的延迟复归时间t_o时，将标识位s_o设置为0，否则保持不变。

5.如权利要求1所述的抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，其特征在于，所述增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up、减导叶开度继电器开出脉冲长度t_dw的计算、修正为：

S1410)监控系统下位机计算机组有功功率目标值p_t，p_t＝p_s+p_f；

S1420)当机组有功功率目标值p_t大于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p_d时，监控系统下位机通过预设的有功功率闭环调节功能计算增导叶开度继电器开出脉冲长度t_up，并对其进行修正t_up＝t_up×k，再发出与修正后t_up相等长度的开出脉冲至调速器系统；同时将减导叶开度继电器的开出脉冲长度t_dw设置为0；

1430)当机组有功功率目标值p_t小于机组有功功率实发值p，且两者间的差值绝对值大于机组有功功率调节死区p_d时，监控系统下位机通过预设的有功功率闭环调节功能计算减导叶开度继电器的开出脉冲长度t_dw，并对其进行修正t_dw＝t_dw×k，再发出与修正后t_dw相等长度的开出脉冲至调速器系统；同时将增导叶开度继电器的开出脉冲长度t_up设置为0。

6.如权利要求1所述的抑制有功功率闭环反馈调节敏感性的一次调频方法，其特征在于，所述导叶开度目标值的获取包括以下操作：

调速器系统根据接收到的来自监控系统下位机的增导叶开度开出脉冲的长度t_up或减导叶开度开出脉冲的长度t_dw，对导叶开度设定值g_s进行修正；

然后调速器系统计算一次调频的目标开度调节量：

若电网频率与额定频率的差值绝对值小于等于水电一次调频门槛值，或一次调频功能未投入时，一次调频目标功率调节量g_f为0；

若当电网频率与额定频率的差值绝对值大于水电一次调频门槛值且一次调频投入时，一次调频目标功率调节量g_f＝一次调频导叶调节系数×Δf，其中一次调频导叶调节系数为预先设置参数；

调速器系统计算导叶开度目标值g_t，g_t＝g_s+g_f。