水电机组一次调频性能优化研究

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池潭水电厂机组一次调频性能研究

池潭水电厂机组一次调频性能研究Research for Property of Primary Frequency Regulation of Units ofChitan Hydropower Plant林文华(福建省电力试验研究院,福建福州350007)摘要:对池潭水电厂机组一次调频响应时间长的问题进行研究,通过理论分析及现场试验,探寻出解决办法,提出保证机组安全的措施。

关键词:水电机组;一次调频;负载PID 参数;现地LCU ;功率闭环控制;频率设定值Abstr act :The study is put fo rw ard on the pro blem that primary frequency regulatio n response time is very long for Units of Chitan Hydro po wer Plant.The settle methods are explored by theory analy sis,locale test validation.The measure of assuring unit safety is presented therefo re.Key Wor ds :hy dropow er units ;primary frequency reg ulation ;load PID parameter ;local LCU ;pow er loo p contro l ;frequency setting value 中图分类号:TK730.4+1文献标识码:B文章编号:1006-0170(2007)02-0035-03FUJIAN DIAN LI YU DIANGO NG第27卷第2期2007年6月IS S N 1006-0170CN 35-1174/TM1前言电网频率是电力系统最重要的运行参数之一。

调节电网频率的方法有许多种,利用发电机组调速系统自身的频率特性,实现对电网频率的控制,为其中的一种,该方法称为机组一次调频。

水电机组一次调频性能优化研究

图 1 中，开度反馈及功率反馈仅对积分环节起
图 2 电液随动系统模型 Fig.2 Electro-hydraulic servo system model
作用;理论及实践表明，此模型具有较好的动态性能及较宽的稳定域。图 1 中：c, 表示频率给定;/ 为机
组频率和 ' 分别为人 3 ：开度死区和人工功率死区;&表开度给定,在开度调节模式时起作用；
中图分类号 :TK730.4
文献标志码 :A
文章编号：1001-5 4 8 5 (2016) 1 0 -0 1 4 5 -0 4
水电机组由于具有宽广的调节范围及较好的调节速度，开、停机、负荷增减过程较快，控制灵活，多在电网中承担调峰、调频的任务。水电机组调速系统性能的优劣，特别是一次调频性能，倉接影响电网的安全稳定运行。水电机组的调节特性比较复杂、个性:突虚，影鹏因.素较多，请如 PID ( proportional-integral-deriv.at.iv_e)调节参数适處性、域:有压过水系统的水击现象引起的功率反调、因水轮机特性曲线差异造成的开度 -功率曲线非线性等问题。因此，水电机组一次调频特性优化应充分考虑水轮机引水系统的多样性、差异性、水力特性的复杂性、多变性及非最小相位特性11]等6
第 33卷第 10期 2016年 10月
长江科学院院报
Journa里of Yangtze River Scientific Research Institute
doi ：10.11988/ckyyb.20150726

水电机组一次调频若干问题的探讨

水电机组一次调频若干问题的探讨张建明1　谭建辉2　刘同安1　李　越1(1.中国水利水电科学研究院自动化所　北京市　100038　2.湖南柘溪水电站　湖南省安化县　413508)【摘要】　目前所有关于电网一次调频方面的资料与规定几乎都是就火电机组一次调频而言的,偶尔涉及一点水电机组一次调频的内容,其观点和方法也往往是套用火电机组的习惯,这就容易产生误导,十分不利于水电机组一次调频工作的进一步开展。

本文将就水电机组一次调频的若干问题,从概念与历史回顾、控制目标、与A GC 协调、稳定性等方面展开探讨。

【关键词】　一次调频　电网频率　频率死区　永态转差率　水轮机调速器【数据库分类号】　SZ02收稿日期:2007207201。

　本文为“2007全国水电自动化学术交流研讨会议”征文。

0　概况随着机组容量的不断增加和市场经济、电力改革的进一步深化、电力行业条块分割局面的形成,我国将面临电力市场各主体为了局部经济利益,忽视电网的供电质量、忽视电网频率、忽视电网安全、忽视电力生产的客观规律、优先考虑局部利益,而置全局利益于不顾的形势,这就很容易导致电网事故。

鉴于此,国家电网公司于2003年专门发布《电网运行准则》,将一次调频(PFR )问题提到一个重要高度,并规定了很高要求;特别是对水电机组调速系统的人工频率死区要求定为0105Hz ,如今各地有关电力部门相继开展了这方面的工作。

一次调频系水轮机调速系统的基本功能,由控制机组的调速系统频率静态特性(调差特性)所固有的能力,随系统频率变化而自主进行开度/有功调整,进而控制系统频率变化,并使各台机组间合理分担负荷。

在机组发电运行过程中,当系统频率变化超过调速器设定的人工频率死区时,调速系统就要按设定的调差率改变接力器位移/导叶开度(或轮叶转角或喷针/折向器开度),从而引起机组有功的变化,其特点是调整速度较快,但调整量随机组不同而不同,值班调度员无法直接控制一次调频过程;其调节过程应与溜负荷、接力器抽动相区别。

机组AGC调节速率提升的研究及应用

机组AGC调节速率提升的研究及应用摘要：随着经济的发展和社会的进步，电力能源的需求量与日俱增。

作为电力能源诸多形式当中重要的组成部分之一，水力发电有着诸多的优势，也逐渐引起越来越多的关注和重视。

在确保电网安全稳定运行的基础之上，水电厂AGC调节中速率关键指标，从而为人们提供更为稳定、优质的电力能源。

关键词：水电厂 AGC 一次调频1.引言AGC是指按预定条件和要求，以迅速、经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统需要的技术，它是在水轮发电机组自动控制的基础上，实现全电厂自动化的一种方式。

AGC 在保证发电出力与负荷平衡，保证系统频率为额定值，保证区域联络线潮流与计划相等起着至关重要的作用，AGC性能的好坏在一定程度上决定着电网频率稳定性能2.AGC调节目前存在的问题AGC考核的主要原因：一是由于所处西南电网为抑制低频振荡要求将调速器（大网、小网、孤网）三种模式下的性能参数进行调整，导致机组调节速率降低超50%，无法满足两个细则要求。

二是华中能监局在2021年1月对重庆电网两个细则运用情况调研后，将AGC考核指标重新进行了勘误调整，将重庆网内所有水电机组的调速器调节速率全部调整为60%P/min，无法满足调节速率的要求。

三是部分AGC调节过程受一次调频干扰，导致AGC调节时间变长，导致调节速率降慢。

3.优化的方法（—）优化监控系统Kp、调节周期、最大最小脉宽和调速器理论导叶开度算法。

调速器运行在开度模式时，AGC分配后将功率目标值下发至机组LCU，由机组LCU进行功率闭环，机组LCU根据控制量偏差通过P（比例）计算后，由开出继电器开出时间脉冲，调速器PLC在接收到机组LCU开出脉冲后，每个程序运行扫描周期叠加一定量的导叶开度偏差值，直到机组LCU开出脉冲消失，在此过程中调速器通过并联PID（比例、积分、微分）计算理论导叶开度目标值并执行指令，为防止功率调节过程中超调量过大，机组LCU需要通过多个轮次的调节最终才能到达目标值。

开题报告-水电机组一次调频试验研究

对水轮机调节系统建立数学模型进行仿真，可以对其静态和动态特性进行经济、方便、直观、迅速的研究，许多在现场无法进行或不宜多次重复进行的试验，都可以利用模型对其仿真。但是，水轮机调节系统是一个复杂的、非线性的非最小相位系统，加之在建立数学模型的过程中，不可避免地忽略一些次要因素和对模型进行简化，要想用仿真准确地反映水轮机调节系统的实际过程并得到定量的结论是十分困难的。我们只能从定性的、比较的意义上对其进行仿真，为实际工作提供定性分析及决策支持；对于一些新的控制规律，也可以开展仿真工作，但是应充分认识其局限性，不要根据其结果轻易下结论，而且一定要采取理沦与实际相结合的科研方法，在工程实际中加以验证。
(1)国家电力调度通信中心对于并入电网运行的机组调速系统一次调频特性有下列要求：(功率)永态转差率(火电机组调速系统称速度变动率)ep=3%~4%；频率(转速)死区Ej=±0.033 Hz；响应特性：电网频率变化超过一次调频频率死区时，机组应在15 s内响应机组目标功率，在45s内机组实际功率与目标功率的功率偏差的平均值应在其额定功率的±3%内，稳定时间应小于1min。对水电机组参与一次调频的负荷变化幅度不加限制。
从发生在电力系统中发生的一些事故中可以看出一次调频功能投入且一次调频参数设置正确的机组在电网发生事故时能极大地抑制事故的扩大保证电力系统的稳定性，反之，若机组没有一次调频功能或一次调频功能切除或一次调频参数设置不当，当电网发生事故是不但不能抑制事故还有可能导致事故的扩大和机组的解裂【3~7】。
机组一次调频功能不投的原因有两种：一种是不了解一次调频的作用；另一种是认识上存在误区，认为“一次调频投入”会引起机组出力随频率的频繁波动。实际上，投入一次调频回路后，只要频率变化在整定的死区范围内机组出力是不会变化的，即一次调频功能只会在频率变化超出整定范围才动作。很多电厂机组一次调频存在频率死区设置太大的问题，这也是导致该动作而机组不动作的原因【5】。

平班水电厂一次调频功能优化方案的研究与应用

调速器控制部分采贝加莱（＆Ｒ）ＣＢＰＣ装置作
双套冗余配置，其系统结构如图１所示，每套控制
要：根据平班水电厂水轮机调速器一次调频功能在实际应用中出现的问题，分析一次调频功能不满足《南方区
域发电厂并网运行管理实施细则》以下简称 “ 则 ”要求的原因，（细）并提出了优化实施方案，一次调频功能满足 “ 使细
电液调速器，其主要设备参数如下：
调速器型号：ＷＢＴ１０６３Ｓ一５—．
测频方式：
精度：微机调速器类型：
残压、盘齿
００２ｚ．Ｈ０ＢＲＡｔｍａｏ．＆ｕｏｔｎ２４ｉ
次调频的动作合格率都达不到考核系统的要求。通
电网调峰调频的作用。
３设备及控制原理
３１设备参数．
平班水电厂水轮机调速器为湖北宜昌市能达通用电气股份合作公司（现为长江三峡能事达电气股份有限公司）生产的ＷＢＴ１０６３微机型双调Ｓ一５— ．
２研究背景
自２１年２月广西电网公司试行《００南方区域
发电厂并网运行管理实施细则（行）和《方区试》南域发电厂辅助服务管理实施细则（行）（试》以下简
称 “ 个细则 ” 考核以来，班水电厂３台机组一两）平
监控有功ＰＤ调节和ＡＣ与一次调频调节配合不ＩＧ

水电站一次调频协调控制优化

水电站一次调频协调控制优化摘要：改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，国民经济也处于高速发展之中，经济的发展加大了资源的需求量，这也就在无形中加大了环境的压力。

水电站的建设就是缓解资源压力的一种有效方式，为了保障水电站的运行效率，相关行业还有很多复杂的工作有待推进，特别是水电站的日常管理工作。

水电站一次调频协调控制工作就是水电站中的重要工作，为了促进我国水电站行业的长远发展，强化这项管理工作很有必要，本文结合我国水电站的相关实际情况，对如何实现这项工作的优化提出了自己的看法，仅供参考。

关键词：水电站；一次调频；控制优化引言：作为水电站日常管理中的重要组成部分，调频控制工作与水电站的工作效率有着紧密联系，但是结合我国当前水电站一次调频协调控制工作的实际情况来看，还存在很多问题，主要表现为控制实现方案比较混乱，容易出现一次调频动作闭锁AGC功能，一次调频工作过量等问题，出现这些问题的原因比较多样，譬如水电机组控制功能不规范，监控系统和调速系统不符合相关标准等等，由于事关水电站的长远发展，所以对相关工作进行强化很有必要，行业要在研究水电机组功频控制技术的基础上，强化对一次调频控制工作的控制，为水电行业的长远发展注入源源不断的动力。

一、水电机组主要功频控制方案我国的水电站行业经历了比较长的发展时间，在发展的过程中积累了大量的经验和教训，这些经验和教训为我国水电站的日常管理工作创造了巨大的便利。

目前我国的水电机组大部分都已经实现了水电机组并网，水电机组的功率和频率调节主要是通过计算机监控系统和调速器完成，按照相关协调控制方式不同，可以将功频控制方案分为两种形式：首先就是开度反馈方式，这种控制方案在水电机组的功频控制工作中应用比较多，也是最为常见的一种控制方式，主要是通过控制来实现功频控制的目的，控制器大部分情况下都分布在监控系统，调频功能主要是通过脉冲调节的方式来实现，当然，为了适应水电站之间的差异性，也有很少一部分功率控制器在调速器内，将这两种调频功能实现方式进行对比，能够发现这两种控制方式在本质上相同，只是控制功能的分布位置存在一定差异，为了保障开度反馈控制工作的效率和质量，大部分开度反馈工作中都设置了一定的切换开关，这些开关能在协调控制工作中发挥重要的导向作用，并且针对性比较强，不同开关位置都代表了不同的水电机组。

水电机组一次调频控制系统分析与功能完善对策探索

水电机组一次调频控制系统分析与功能完善对策探索摘要：随着跨区域超高压电网的逐步建成，局部电力波动都会对大电网造成影响，使得庞大繁复的电网安全稳定运行备受考验。

针对水电来说，一次调频控制系统是水电机组中的关键控制部分。

通过引进一次调频控制系统，有效避免机组频率的过大波动，同时也保障了机组甩负荷以及短路情形下的安全可控。

由此可见，健全一次调频控制系统对于电网和电厂运行都是极为有利的，具体如何完善机组一次调频控制系统功能的思路与对策也是一项值得不断探索和关注的课题。

关键词：水电机组；一次调频控制系统；功能；对策在水电机组控制系统内部，由于水轮发电机不断波动的机组频率需要得到随时不断的调整，这个调节过程既优化机组本身性能又保障电网频率安全稳定，所以一次调频控制系统的地位显得尤为关键。

大型水电机组一旦突发跳闸故障或者机组短路故障，不加以控制调节，则会引起较大安全事故，甚至可能会伤害到人员安全[1]。

目前亟待完善水电机组一次调频控制系统原有的系统运行功能，从而进一步保障机组与电网安全稳定运行。

一、水电机组一次调频控制系统的技术特征（一）水电机组一次调频控制系统的特征及功能对于水电机组而言，一次调频控制系统的功能就在于保持稳定与平衡的电网运行功率，从而对于频繁增减的系统有功功率需要借助自动化方式加以有效控制，以便于应对频繁改变的系统外界负荷波动[2]。

由此可见，一次调频控制系统主要借助信息科技手段用于实现自动化的频率偏差纠正，确保整个水电机组可以始终维持平稳的机组运行状态。

（二）水电机组一次调频控制系统的重要性技术人员如果未能做到关注机组调频功能，则会导致波动较为频繁的电网频率现象产生。

在某些情况下，机组自动控制系统不能完全匹配调速器现有的设计方式，将会造成无法顺利投入电网运行。

水电机组必须通过加强一次调频控制系统的完善来杜绝频繁性的机组负荷波动[3]。

从当前的现状来看，各地都在逐步建成较大规模的新型水电机组，并且正在逐步引进远距离与超高压的机组输电模式。

水电站机组一次调频与AGC性能优化研究

水电站机组一次调频与AGC性能优化研究摘要：电力系统发生的严重事故往往是难以预测的，系统负荷扰动具有不确定性，在系统内出现突然的负荷扰动情况下，水电机组一次调频对于电网的安全运行至关重要。

AGC是现代化水电站必备功能，是指按预定条件和要求，以迅速、经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统需要的技术，它是在水轮发电机自动控制的基础上，实现自动化的一种方式。

本文围绕水电站机组一次调频与AGC性能优化展开了详细的研究。

关键词：水电机组；一次调频；AGC；死区设置；性能优化0 引言一次调频与AGC是保持电网有功平衡和频率稳定的重要手段，伴随AGC和一次调频考核等技术指标和规定的不断完善，人们对一次调频与AGC的配合策略越来越加重视。

一次调频与AGC下达的二次调频对电网频率的控制是一个协调互补的关系，电网频率在系统正常运行时始终处于波动状态，机组一次调频不断动作，同时电站AGC下达指令频繁，一次调频与AGC配合将直接影响机组稳定运行，因此需要对二者的协调性进行优化，从而确保二者能够发挥出正常的功能。

1水电机组一次调频1.1水电机组一次调频控制简介水电机组一次调频的控制方式有两种，一种是将一次调频值叠加到监控系统的功率给定值上，在监控系统中形成功率校正回路，即当调速系统中检测到频率超出死区后，直接调整导叶的开度，同时将一次调频所要变化的负荷值叠加到监控系统的功率给定值上，在监控系统中形成功率校正回路，使之不反调；另一种是当调速系统中检测到的频率超出死区后，直接调整导叶的开度，同时输出1个一次调频动作的信号到监控系统，监控系统将功率调节器切换到跟踪方式，调节器的设定值跟踪实际功率，当频率偏差回到死区范围内再由监控系统进行功率调节。

一次调频将功率调节切到跟踪状态，与由于故障原因将功率调节切到手动状态有本质区别，一次调频将功率调节切到跟踪状态在频率偏差回到死区范围内自动进入调节状态；而因故障原因将功率调节切到手动需要检修人员将故障处理完毕，由运行人员确认后再投入自动状态。

水电站机组调速器的参数协调优化方法研究

水电站机组调速器的参数协调优化方法研究摘要:在科技日新月异的背景之下,我国水电建设发展迅速,水电站逐渐地成为我国电能供应的主要来源之一｡在水电站的建设过程中,水轮发电机组作为水电系统的重要组成部分,其运转质量对于整个水电系统的运作质量有着直接的影响｡随着近几年水电机组振摆保护装置的相继投入,机组运行过程中各导轴承振动､摆度过大,超出振摆保护装置动作值后,可能发生机械停机事故｡针对某一级水电站开机过程中顶盖振动较大,分析影响顶盖振动的各种因素,结合试验数据,提出优化调速器开机规律,控制水流速度,使水流顺畅进入流道,在一定程度上降低了机组开机过程中水轮机顶盖振动幅值,从而提高机组运行稳定性｡关键词:调速器;顶盖振动;开机运行;稳定性;导叶开度随着科技的快速发展,我国在水电建设方面取得了很多成就｡在水电站运行的过程中,必须定时对设备进行维护与检修,才能够保证设备处于正常的运行状态,同时这也是保证水电站安全运行､电能稳定供应的基础｡但是,从水电站设备的运行来看,设备在使用的过程中,会受到多种因素的影响,所以对其进行有效的维护,才能够将故障扼杀在萌芽状态｡某一级水电站位于某干流上,电站为引水式电站,安装3台140MW的混流式水轮发电机组,总装机容量420MW｡水轮机调速器采用北京中水科水电科技开发有限公司生产的CVT-100型微机调速系统,机械液压部分则选用中水科技公司的高速开关阀作为电液转化单元,中水科技自产的逻辑插装阀式主配压阀实现液压放大功能,投产以来,总体运行平稳｡大多数混流式机组存在水头高､尺寸小､重量轻､转速高等特点,由于水流特性的影响,机组在运行过程中振动､摆度受水力影响较大｡随着近几年水电机组振摆保护装置的相继投入,机组运行过程中各导轴承振动､摆度过大,超出振摆保护装置动作值后,可能发生机械停机事故｡1调速器开机优化试验自2017年第一台调速器更新改造以后,由于控制策略以及开机规律的变化,机组在开机过程中频繁出现顶盖振动大,顶盖水平､顶盖垂直方向振动二级报警动作,给值班人员监盘造成极大不便｡而水轮发电机组产生振动的原因一般由机械液压水力因素､动不平衡､轴线中心偏离或者其他机械原因､电气部分原因､振动系统的刚性等引起｡结合机组近几年运行与检修情况,振摆保护装置精度以及振摆传感器校验未出现不合格｡机组开机至并网后,在非振动区进行负荷增减以及调速器一次调频动作期间,顶盖振动并未出现振摆保护二级告警动作的情况,二级告警动作主要发生在机组开机阶段,并且衰减较快,因此排除上述电气与机械因素方面的影响,提出修改调速器开机规律,来减弱顶盖振动过大的影响｡1.1原开机规律试验1)调速器在自动模式下收到监控系统发出的开机令,导叶空载开度设置为6%,调速器由静止态转开机态,经4.6s导叶开度由0%开至8%(导叶空载开度+2%)｡2)调速器导叶给定开度8%至机组频率升至40Hz｡历时75s,在机组频率达到40Hz时,调速器将导叶开度给定降至6%｡3)导叶保持6%空载开度的情况下,机组转速持续上升,当频率达到43Hz时,调速器由开机态转为空载态,进行频率闭环调整,从静止态到转空载态时间为100s｡4)自机组启动开始至达到同期转速,即99.5%fr~101%fr,所经历的时间tSR为134s,调速器开机过程见图1｡图1优化前开机试验录波图1.2优化后开机规律试验1)调速器在自动模式下收到监控系统发出的开机令,导叶空载开度设置为7%,调速器由静止态转开机态,经1.97s导叶由0%开至4%｡2)调速器导叶给定为4%开度至机组频率上升至10Hz｡历时29s,机组频率达到10Hz时,调速器控制导叶按0.25%/s的速度,开至1.4倍空载开度,即9.8%｡3)历时110s,机组频率达到45Hz时,导叶给定降至为1.1倍空载开度,即导叶开度由9.8%降至7.7%｡4)自机组启动开始136s后,机组频率达49Hz,调速器进入空载态,进行频率闭环调整｡5)自机组启动开始至空载转速(频率)达到同期带,即99.5%fr~101%fr,所经历的时间tSR为140s,其开机过程见图2｡图2优化后开机试验录波图2开机过程顶盖振动结果分析在满足机组允许的加速度并保证不过速的情况下,开机时间应尽可能短的要求,将优化后的调速器开机规律中导叶空载开度设置为7%,通过前后两次测试对比,可以看出两种不同开机规律下,机组由静止至最终达到100%额定转速的时间相差无几,但是其顶盖振动最大幅值差别明显,振摆保护动作限值为:顶盖一级报警值2mm/s,二级报警值4mm/s｡按照第一种开机规律,但由于调速器开机初始启动开度为8%,在此大开度下,顶盖水平方向振动值在12s时达到2.3mm/s,超出了振摆保护一级报警动作值,顶盖垂直方向振动值达到4.44mm/s,超出了振摆保护二级报警动作值,而第二种开机规律下,顶盖垂直与水平方向振动幅值明显减小｡开机规律优化前与优化后顶盖振动最大值均出现在机组转动初期,待机组转速稳步上升后,振动开始减弱｡由此分析可知,顶盖振动幅值过大与导叶初始开度设置有关,开度设置过大将造成从固定导叶出来的水流与活动导叶之间产生较大的冲击,破坏了流态,使得导水机构承受较大应力,导致顶盖振动过大,待机组转速逐步稳定,导叶间隔流过的水势趋于平衡后,两种开机规律下顶盖振动幅值均出现明显下降｡3结语针对机组顶盖出现异常振动,结合现场试验,对比前后导叶不同开度下的顶盖振动数据,确定了优化开机规律能有效改善机组顶盖振动幅度,有效规避了值班期间振摆保护动作的报文,提高了振摆保护装置的可靠性,保证水电机组的安全稳定运行｡参考文献:[1]北京中水科水电科技开发有限公司.调速器培训教材:第三版[Z].2011.[2]周泰经,吴应文,魏守平,等.水轮机调速器实用技术[M].北京:中国水利水电出版社,2010.[3]陈华,刘志淼,曹林宁.考虑机组振动的水轮机调速器开机规律优化[J].中国农村水利水电,2018,60(7):174-177.[4]张方求.混流式水轮发电机组产生异常水力振动的原因分析和探讨[J].广西电力技术,1998,21(2):43-46.。

水力发电厂一次调频考核分析及优化方法

水力发电厂一次调频考核分析及优化方法摘要：本文介绍了某电厂一次调频考核的主要原因分析。

通过分析原因，提出了解决优化方案，并成功解决了一次调频的考核问题。

本文对大型水力发电厂一次调频考核问题的分析解决具有一定参考意义。

关键词：发电厂；一次调频；考核；分析；优化电力系统辅助服务是指发电企业和用户为保证电力系统安全经济运行和电能质量而提供的服务，包括一次调频、自动发电控制、调峰、无功调节、备用和黑启动等服务。

南方电网实施“南方区域并网发电厂辅助服务管理实施细则”期间，某电厂在“一次调频动作合格率”考核指标上考核较多，对电厂的运行评价和经济效益带来了较大的损失。

该厂积极积极采取措施，针对一次调频不合格的问题进行分析，找到原因并提出了解决方法。

一、一次调频的原理及作用机组并网运行时，因受外界负荷变动影响，电网频率发生变化并超出机组调速器设定的频率死区时，机组调节系统频率特性所固有的能力开始参与调节作用，改变机组所带的负荷,这就是机组一次调频过程。

机组一次调频调节能力的大小（开度或功率值）与频率偏差及设置的永态转差率Bp 值有关，如图一所示。

图一在永态转差率一定的情况下，一次调频调整量由频率偏差决定，而电网频率偏差一般较小，因此一次调频调整量小。

当系统负荷偏差较大时，必须通过AGC二次调频来实现负荷平衡。

二、一次调频的技术要求1）机组的不等率（永态转差率）4％；2）迟缓率（固有死区）小于0.07％；3）一次调频死区0.05Hz；；4）机组一次调频响应滞后时间小于或等于3s 。

5）机组一次调频稳定时间小于60s 。

6）水电机组参与一次调频的负荷变化幅度限制10%（新：水电机组不加限制）。

三、南方电网“两个细则”中对一次调频动作不合格的定义以一分钟为一个时段，系统频率超出一次调频死区期间，实际出力变化量与系统频率偏差数值的正负号相同（反调）；一次调频实际动作的积分电量与理论动作积分电量的比值小于50%。

四、一次调频的免考条件1）机组一次调频动作调节目标超出机组可调节出力范围的。

水电机组一次调频试验解析

水电机组一次调频试验解析本篇文章首先对一次调频的主要技术要求进行阐述，从永态转差系数bp和人工频率死区Ef、PID调节参数两个方面，对调节参数对一次调频性能的影响进行分析，并以此为依据，对水电机组一次调频试验进行探讨。

希望通过本文的阐述，可以给相关领域提供些许的参考。

标签：水电机组；一次调频；试验；调速器对系统频率运行进行合理的控制和监管，是保证系统频率运行在合理范畴内的关键。

水电机组一次调频性能是确保电网频率稳定性的重要因素，尤其对于一些调节机组所占较少的电网来说尤为重要。

水电机组一次调频可以在电网面临突发事件时给予功率支援，保证电力系统的安全运营。

当前，大多数的电网主要具备一次调频投放条件，但是真正充分投放一次调频性能并取得较好结果的机组并不多见，而导致这种现象除了一些电厂没有对一次调频性能对电网以及机组安全运营的重要性进行全面了解之外，还有一部分电厂一味的追求效益，一些参数设置缺乏合理性，进而使得在进行一次调频投放之后，因为机组调节比较频繁，并且复合性比较高，导致机组设备受到不同程度的损坏。

因此，要想实现水电机组一次调频的优化，就要采用多种方式进行考核，并且结合实际情况，对水电机组的性能进行全面分析，有针对性的开展水电机组一次调频试验工作，进而保证电力系统的稳定运行。

一、一次调频的主要技术要求（一）参数要求（1）根据大多数相关规定，水电机组永态转动差不得高于3%，极少部分在3%～4%之间；（2）水电机组调速设备的转速死区不得低于0.04%；（3）水电机组一次调频中涉及的人工频率死区应该掌控在上下0.05Hz之间；（4）一些电网明确指出，水电机组一次调频中涉及的最大负荷限幅应该掌握在上下5%～10%之间。

极少部分电网规定不对水电机组一次调频中涉及的最大负荷限幅进行抑制。

（二）响应性能要求（1）针对于额定水头控制在5000厘米以下的水电机组来说，在进行一次调频负荷响应的过程中，停留时间不应该低于8秒，针对于额定水头控制在5000厘米之上的水电机组来说，在进行一次调频负荷响应的过程中，停留时间不应该低于4秒。

水电机组一次调频功能关键问题的分析与探讨刘卓娅

水电机组一次调频功能关键问题的分析与探讨刘卓娅摘要：当电网由于发电机组或其他原因造成电网频率超出一定范围时，电网中参与一次调频的各发电机组调速系统将根据电网频率的变化按负荷－频率曲线自动地增加或减小机组的功率，从而达到新的平衡。

并网机组必须具备一次调频功能，且机组一次调频性能指标及参数必须满足电网和机组要求。

关键词：水电机组；一次调频；功能1导言电能生产与消费同时完成，因此要求发电机组运行时的出力与负荷之间保持平衡。

保证电能的良好质量是电能生产过程中的重要任务，通常衡量电能质量的主要指标是电压和频率。

按照我国规定，电网的额定频率为50Hz，大电网允许的频率偏差为±0.2Hz。

对我国的中小电网来说，系统负荷波动有时会达到其总容量的5%～10%；而且即使是大的电力系统，其负荷波动也往往会达到其总容量的2%～3%。

电力系统负荷的不断变化，导致了系统频率的波动，因此需要不断地调节发电机组的输出功率，维持机组的转速（频率）在额定的规定范围内。

一次调频就是利用发电机组调速系统自身的频率调节特性，对电网频率发生变化时进行自动调整。

其特点是频率调整速度快,不同的发电机组贡献的调整量有差别,且调整量有限,值班调度员难以控制。

2一次调频的成因和功能一次调频就是说，在各个机组并驾在电网网络系统中行使运行的时候，在有可能会受到外界的作用，其所负荷遭到影响发生变动，导致电网频率会发生相应不定变化，这时，各个机组的调节系统是作为调节作用，来改变各个机组带来的负荷，让它可以跟外界负荷发生相应的平衡效应，与此同时，还会减少电网频率的变化，这种变化的过程就是一次调频。

一次调频最主要的还是为了保证电力系统的频率稳定。

其功能本来就是为原有电动机组的调速器本身所固有的性能，它在系统频率低时会自动升高负荷，在系统频率高时会自动降低负荷。

如不具备此功能，不会让发电机并入系统。

因此，一次调频通常是自发性存在的，当频率随之到一定程度后，负荷需求下降到等于系统输出有功的值，系统供需发生平衡，频率稳定在一个值，但已经偏离五十赫兹了。

大频差扰动下的水轮发电机组一次调频性能优化及改造实践

大频差扰动下的水轮发电机组一次调频性能优化及改造实践[摘要]：本文简析了大区电网交直流互联模式下，直流单极闭锁后大频差扰动过程中水轮发电机组调速器一次调频的动作机理，分析一次调频动作不合格的原因，并针对性地提出水轮发电机组一次调频性能优化及对策方案。

[关键词]：大差频扰动水轮发电机组一次调频性能优化实践0.引言现代电力系统容量越来越大，输电线路电压等级不断提高，网架结构日趋复杂，特高压交直流输电联络线路使各大区域电网互联，特别是跨大区域、长距离直流输电因其输送容量大、损耗小、系统稳定性要求低等诸多优点，已得到广泛应用，并已成为我国电力系统领域的一张靓丽明片。

然而特高压大功率直流输电单极闭锁时，将引起输送功率瞬时急剧变化，对送端和受端同步电力系统频率稳定影响及冲击较大，进而给送、受端系统内水、火电同步机组一次调频系统在大频差扰动下快速响应及调节性能带来挑战。

1.概述水轮机调速器是水轮发电机组的核心控制设备之一,它与监控二次回路或计算机监控系统相配合,完成水轮发电机组的自动/手动开停机、增减有功负荷、紧急停机等任务，水轮机调速器在正常运行时以功率模式或导叶开度模式运行，当系统频率变化时，调速器根据系统频率变化，自动计算频差，根据频差大小，调节水轮机导叶开度大小，增加或减少机组出力，达到自动调节频率的目的。

某水电站总装机容量100MW，安装4台混流式水轮发电机组，该电站所在电网通过一条±800kV直流、一条±1000kV直流与华中、华东电网相连，两条750kV交流输电线路与西北电网联网，属典型的送端电网，在多次的直流单极闭锁降低外送功率时，其调速器一次调频存在积分电量不足、响应速度迟滞、反调节等性能表现不佳的现象，对电网及电厂安全运行构成一定的风险。

2.一次调频动作机理过程该电站微机调速器液压驱动系统采用比例伺服阀+插装阀+手动脉冲阀联合控制方式，控制模式为导叶开度模式，液压系统省去了主配压阀油流放大环节。

大型抽水蓄能机组一次调频性能优化

大型抽水蓄能机组一次调频性能优化吴闽;徐伟【摘要】With thedevelopment of society and economy,the development of electric power industry, large pumped storage units in the development of hydropower,has played a more important role.In order to realize the function of large pumped storage unit in hydropower system,it is very important to optimize the performance of a large pumped storage unit.In this paper,the research on this problem,based on the actual situation,the Southern China power grid large pumped storage unit,a frequency modulation performance optimization experiments for the study of the characteristics of large pumped storage units in the work process, and the experimental process of a frequency modulation parameters optimization problems. In the course of the study,a comparative analysis of primary frequency modulation performance of large pumped storage unit can make us more clearly understand the optimization of primary frequency modulation performance of large pumped storage unit.%随着社会经济的发展,电力行业的进步,大型抽水蓄能机组在水电发展过程中,起到了较为重要的作用.为了更好地实现大型抽水蓄能机组在水电系统中的作用,对大型抽水蓄能机组进行一次调频性能优化,显得尤为重要.本文对这一问题的研究,注重立足于实际情况,以华南电网大型抽水蓄能机组一次调频性能优化实验为研究案例,探讨了大型抽水蓄能机组在工作过程中的特点,并就实验过程中的一次调频参数优化问题进行相关探究.在研究过程中,对大型抽水蓄能机组一次调频性能进行了对比分析,可以让我们更加清晰地了解大型抽水蓄能机组一次调频性能优化问题.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】2页(P119-120)【关键词】大型抽水蓄能机组;一次调频;性能优化【作者】吴闽;徐伟【作者单位】华东宜兴抽水蓄能有限公司,214205;华东宜兴抽水蓄能有限公司,214205【正文语种】中文大型抽水蓄能机组在进行一次调频过程中，关键点在于对调频技术问题的研究，只有明确调频技术的相关参数，并建立有效模型，才能够确保一次调频性能优化工作顺利完成。

基于大型水力发电机组的一次调频分析

基于大型水力发电机组的一次调频分析摘要：水力发电机组调频测试时，相应人员时刻关注电网负荷和频率的变化，强化调频过程监控，经过多次开环试验，管理人员掌握了电网频率动态变化。

本文针对大型水力发电机组的一次调频概况、试验过程、调频系统优化等知识进行研究。

关键词：大型水力；发电机组；一次调频前言：水力发电机组运行中，技术人员及时校准调速器回路，准确记录系统的实测频率值，充分掌握一次调频原理及调频技术。

在空载、带负荷运行情况下，有效完成发电机组给定频率调节，掌握用户的用电负荷。

为增强水力发电机组的调频功能，及时展开相应测试，保证机组安全运行，更好的确保调频系统稳定运行。

一、大型水力发电机组一次调频概况某水力发电工程属于大型控制性工程，发电机组主要用于发电、灌溉、城乡供水。

水力工程正常的蓄水位为428m，总库容达到42.13亿m3，发电机组总装机容量为1100MW，大型发电机组的运用，可以有效的调整电源结构，促进系统调节能力提升，成为地区的骨干电站。

发电机组型号为SF275-60/14700，额定功率285MW，额定转速100r/min，调频器型号为：MGC4004PP-D150/63。

二、大型水力发电机组的一次调频研究1.调频原理（1）对水力发电机组来说，不管是空载还是带电负荷，都是根据给定频率和频率来进行调节的，比如机组在并网运行状态下，工作人员根据用户的用电负荷来调整电厂出力大小，并进行有效分配；动态负载情况下，作业人员依据调速系统及发电机组运行动态变化来作出响应，实时调整机组出力。

（2）发电机组运行过程中，需要根据电网负荷及潮流变化，发出相应的运行指令，并通过负荷来调节机组的实时出力，释放出因一次调频产生的调节功率，保证电网平衡。

2.技术要求（1）调频工作人员及时明确发电机组对调频技术的基本要求，将发电机并入电网，一旦电网频率超过设定值，发电机组会以动态闭环形式对其响应过程进行实时调整，便于准确了解发电机组运行状态。

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