CN210246327U - 水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置，它包括：调速器，所述调速器包括双套控制器，双套控制器的模拟量信号输出端口AO1与电液转换装置的输入端连接；电液转换装置的输出端与接力器连接；接力器导叶开度信号反馈端与双套控制器的导叶信号采集端口AI1连接；发电机出口断路器状态输出端通过隔离电路与双套控制器的断路器信号采集端口DI1连接；机组PT端口通过整形电路与双套控制器的频率信号采集端口Ct1连接；监控系统与双套控制器连接；解决了当机组进行一次调频运行工况时会出现扰动等技术问题。
Description
技术领域
本实用新型属于水电机组调速器发电控制领域，尤其涉及一种水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置。
背景技术
随着大型水电机组的建设，水电机组在电网中的占比也在不断的提高，水电机组影响电力系统的频率稳定性的问题也逐渐体现出来，水轮机调速器调节品质的优劣和运行的可靠性直接影响到水轮发电机组乃至电力系统的安全可靠运行和电能质量。在电网中，用户对电能的需求与发电企业所发出的电能时时保护平衡状态，当产生不平衡时电网必须进行调整，调整的手段主要有一次调频,而在水电机组运行过程中，一次调频控制是调速器运行时的一项基本功能，也是水电机组对电网稳定性的重要控制手段。
目前大型水电机组调速器控制系统都是通过双套控制系统进行主备运行，当一套控制系统计算错误或控制问题时，自动切换到另一套运行。目前在行业运行的水电机组双套调速器中，无扰动切换都是在机组正常运行发电状态下进行的，当一套控制器运行时，另一套控制器的给定导叶开度则等于实际测量值，这样在出现切换后，调速器对机组不会出现扰动。当电网频率出现较大波动时，调速器根据实际电网频率进行功率的一次调频动作，调速器进行一次调频模式，在此时如果一套控制器出现问题，则会自动进行套机的切换，此时如果还是按照以前的套机切换的方式进行，如给定导叶开度则等于实际测量值，则切换后另一套控制器则会根据实际频率和导叶给定值进行计算控制导叶开度继续执行，则会出现增加的扰动，相当于进行第二次的一次调频的动作量，如果在一次调频动作过程中，出现多次套机切换，则会使得机组出现较大的功率控制偏差。
因此在机组一次调频过程中，如何实现套机无扰动的切换是非常必要的，对电网安全也有一定的意义。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置，以解决中大型水电机组调速器一般采用控制系统双套的形式来增加其控制可靠性，同时在并网运行过程中可以实现无扰动切换，而当前调速器勿扰切换只是在机组正常发电的情况下进行的，当机组进行一次调频运行工况时，由于计算方式的不同，则会出现扰动等技术问题。
本实用新型的技术方案是：
一种水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置，它包括：调速器，所述调速器包括双套控制器，双套控制器的模拟量信号输出端口AO1与电液转换装置的输入端连接；电液转换装置的输出端与接力器连接；接力器导叶开度信号反馈端与双套控制器的导叶信号采集端口AI1连接；发电机出口断路器状态输出端通过隔离电路与双套控制器的断路器信号采集端口DI1连接；机组PT端口通过整形电路与双套控制器的频率信号采集端口Ct1连接；监控系统与双套控制器连接。
所述的一种水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置的切换方法，它包括：
机组并网运行时，当出现需要一次调频动作时，则调速器通过控制机构实现机组的一次调频动作，则导叶开度为：
式中：y(i)为实际导叶开度值；
ygd为主用控制器的开度给定值；
fg为电网额定频率；
f(i)为电网当前实际频率；
bp为永态转差系数；
此时备用控制器处于备用状态，则通过实际的导叶开度y(i)来计算当下的备用控制器的开度给定值y'gd；
式中：y'gd为备用控制器的开度给定值；
y(i)为实际导叶开度值；
fg为电网额定频率；
f(i)为电网当前实际频率；
bp为永态转差系数；
在切换到备用控制器时，使得备用控制器的给定值等于当前实际导叶开度与一次调频动作量的反推值，使得切换后，导叶开度保持不变从而实现一次调频动作下的勿扰切换。
本实用新型有益效果：
本实用新型针对当前调速器工作套机运行切换过程中，一次调频动作情况下，切换套机存在着一定的扰动情况进行改进，实现了在一次调频动作状态下的无扰动切换；在切换到备用控制器时，使得备用控制器的给定值等于当前实际导叶开度与一次调频动作量的反推值，最后使得切换后，导叶开度保持不变，从而实现一次调频动作下的勿扰切换；解决了中大型水电机组调速器一般采用控制系统双套的形式来增加其控制可靠性，同时在并网运行过程中可以实现无扰动切换，而当前调速器勿扰切换只是在机组正常发电的情况下进行的，当机组进行一次调频运行工况时，由于计算方式的不同，则会出现扰动等技术问题。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型方法流程示意图。
具体实施方式
一种水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置包括双套控制器、计算控制输出的模拟量信号输出端口AO1、数字信号断路器信号采集端口DI1、频率脉冲信号采集端口Ct1、电液转换装置、隔离电路、PT信号整形电路及接受监控指令的DIn模块。
所述设备中AO1端口为模拟信号输出端口，主要是输出控制器的计算导叶开度，通过电液转换装置进行信号的放大和转换，最后通过接力器作用来控制水电轮导叶的开度，从而控制水轮机流量。
设备中AI1端口为导叶信号采集端口，主要采集导叶开度信号，运用接力器控制后的反馈量，形成控制器的闭环控制。
设备中DI1端口为断路器采集端口，主要采集隔离后的发电机出口断路器的状态，通过端口传入内部总线进入控制器当中进行判断分析，用来判断机组是否处于并网发电状态。
设备中Ct1端口为频率信号采集端口，主要用于采集机组PT端口的信号频率。机组PT信号进入设备的整形电路，整形电路将100伏左右的高压交流信号变化成10伏左右的方波信号进入Ct1端口，通过计数器模块及晶振模块的配合计算出频率值输送到控制器中进行计算。
设备中端口DI2到DI5信号主要接受来自监控系统的控制指令信号，例如开机令，停机令、增加负荷减少负荷等指令。通过端口送入控制器进行水轮机计算控制。
机组并网正常运行时，通过调速器的控制机构实现了机组导叶开度y(i)＝ygd，其中y(i)为实际导叶开度值，ygd为主用控制器的开度给定值；同时备用控制器中y'gd＝y(i)，其中y(i)为实际导叶开度值，y'gd为备用控制器的开度给定值，因为在正常运行时，控制器控制导叶使得y(i)＝ygd导叶开度跟随给定执行，所以在切换到备用控制器时，使得y'gd＝y(i)备用控制器的给定等于实际开度值就不会出现扰动。
机组并网运行时，当出现需要一次调频动作时，则调速器通过控制机构实现机组的一次调频动作，则导叶开度为：
其中：y(i)为实际导叶开度值；
ygd为主用控制器的开度给定值；
fg为电网额定频率；
f(i)为电网当前实际频率；
bp为永态转差系数；
此时备用控制器处于备用状态，则通过实际的导叶开度y(i)来计算当下的备用控制器的开度给定值y'gd；
其中：y'gd为备用控制器的开度给定值；
y(i)为实际导叶开度值；
fg为电网额定频率；
f(i)为电网当前实际频率；
bp为永态转差系数；
所以在切换到备用控制器时，使得备用控制器的给定值等于当前实际导叶开度与一次调频动作量的反推值，最后使得切换后，导叶开度保持不变，从而实现一次调频动作下的勿扰切换。
Claims (1)
1.一种水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置，它包括：调速器，其特征在于：所述调速器包括双套控制器，双套控制器的模拟量信号输出端口AO1与电液转换装置的输入端连接；电液转换装置的输出端与接力器连接；接力器导叶开度信号反馈端与双套控制器的导叶信号采集端口AI1连接；发电机出口断路器状态输出端通过隔离电路与双套控制器的断路器信号采集端口DI1连接；机组PT端口通过整形电路与双套控制器的频率信号采集端口Ct1连接；监控系统与双套控制器连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921561684.7U CN210246327U (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201921561684.7U CN210246327U (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210246327U true CN210246327U (zh) | 2020-04-03 |
Family
ID=69966482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921561684.7U Active CN210246327U (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210246327U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110492501A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-11-22 | 贵州电网有限责任公司 | 水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置及方法 |
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2019
- 2019-09-19 CN CN201921561684.7U patent/CN210246327U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110492501A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-11-22 | 贵州电网有限责任公司 | 水电机组调速器一次调频状态双套无扰动切换装置及方法 |
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