一次调频和参数实测试验方案

一次调频和参数实测试验方案

电力科学研究院2009年12月目录1概述...12依据标准...13调速系统模型及基本参数...24测试仪器...35试验准备...36试验内容及方法...46.1静态试验...46.1.1试验条件...46.1.2控制方式切换试验...46.1.3机频断线模拟试验...56.1.4静特性试验...56.1.5永态转差系数bp校验...66.1.6人工频率死区校验...86.1.7PID调节参数（bt、Td）的校验...96.1.8PID调节参数（Tn）的校验...106.1.9接力器最短关闭与开启时间测定...116.1.10接力器反应时间常数Ty测定...126.2空载试验...136.3负载试验...146.3.1试验条件...146.3.2一次调频响应时间测试...146.3.3一次调频动作死区测试...156.3.4跟踪网频试验...166.3.5甩负荷试验...177试验组织与分工...178试验安全措施及安全注意事项...189试验计划时间及参加人员...191概述为保证电网及发电机组安全运行，使并网运行机组随时适应电网负荷和频率的变化，提高电能质量及电网频率的控制水平，就必须充分发挥发电机组一次调频能力，依照《南方区域电厂并网运行管理若干指导意见》和《****发电机组一次调频运行管理规定（试行）》（以下简称为《规定》）的要求，并根据《DL/T496-2001水轮机电液调节系统及装置调整试验导则》等相关标准，通过对****1号机组进行一次调频试验，检验机组一次调频功能，并在确保机组安全稳定运行的前提下，优化一次调频运行参数，以满足系统对其一次调频性能的要求，同时进行参数辨识研究试验，建立与实际调节系统相吻合的仿真

模型，满足电力系统稳定计算的要求。通过现场试验达到《规定》中所要求的一次调频试验机组应该达到的技术指标如下：1）机组一次调频的频率死区控制在±0.034Hz以内；2）机组的永态转差率一般为3％～4％；3）水电机组参与一次调频的负荷调整幅度不应加以限制；4）AGC 与一次调频能够协调工作，不相矛盾；5）机组调速器转速死区小于0.04％；6）响应行为：①本电站属于额定水头在50米及以上的水电机组，按规定其一次调频负荷响应滞后时间应小于3s；②当电网频率变化超过机组一次调频死区时，机组一次调频的负荷调整幅度应在45s 内达到一次调频的最大负荷调整幅度的70％；③在电网频率变化超过机组一次调频死区时开始的60秒内，机组实际出力与机组响应目标偏差的平均值应在理论计算的调整幅度±3％以内。2依据标准2.1《水轮机电液调节系统及装置调整试验导则》（DL/T496-2001）2.2《水轮机电液调节系统及装置技术规程》（DL/T563-2004）2.3《水轮机调速器与油压装置技术条件》（GB/T9652.1-2007）2.4《水轮机调速器与油压装置试验验收规程》（GB/T9652.2-2007）2.5《中国南方电网同步发电机原动机及调节系统参数测试与建模导则》（Q/CSG11402-2009）3调速系统模型及基本参数1）PID调节器图1PID调节器仿真模型2）机械液压系统模型图2机械液压系统仿真模型3）基本参数型号BLW（S）T-PLC 制造厂家武汉四创测频方式残压+齿盘调节规律PID机械/液压转换装置伺服比例阀（主用）+数字球阀（备用）PID调节参数及整定范围永态转差系数bp＝0～10％（分辨率1%）暂态转差系数bt＝0～200％（分

辨率1%）积分时间常数Td＝1～20s（分辨率1s）加速度时间常数Tn ＝0～3s（分辨率0.1s）主要调节性能测频精度≤0.0015Hz静特性转速死区ix＜0.02%空载频率摆动值≤±0.15％（即±0.075Hz）甩大于25%额定负荷不动时间：≦0.2s4测试仪器测点名称安装部位仪器名称型号精度备注发电机层水轮机调速器测试系统TG2000下文说明主接力器行程水轮机层位移传感器DT-C现场设备蜗壳压力水轮机层压力变送器麦克MPM4800.2级发电机有功功率发电机层功率变送器FPWK-2010.2级发电机定子电流交流电流变送器FPA0.2级接力器摆动水轮机层千分表本试验主要的试验仪器为“TG2000系列水轮机调速器测试系统”（以下简称TG2000测试仪），它包含一台测试仪和一台装有测试系统软件的便携式计算机。1路机组频率输入，带隔离，允许输入范围为0.3V～170VAC，在50Hz附近测频分辨率为0.0025％。测量精度：50Hz±1Hz，0.004级；50Hz±5Hz，0.006级。1路仿真机组频率输出，频率为1.9～99Hz，峰-峰值不小于26V方波。在50Hz附近发频分辨率为0.0025％；发频精度在50Hz±5Hz为0.004级。TG2000测试仪的信号发生器功能模块，可输出缓变和阶跃的频率信号，并能够对采集到的电网频率、机组有功功率、发电机定子电流、发电机机端电压、导叶开度（或接力器行程）等信号进行实时录波、保存，以进行试验后分析、计算调速器参数。5试验准备5.1由电厂提供与机组参数实测试验相关的技术资料，如《调速器系统用户手册及出厂试验报告》等，并负责与调速器生产厂家联系到电厂配合试验工作。5.2由****公司电力科学研究院（简称电科院）

编制试验方案，并保证试验仪器、仪表合格，测试系统工作正常。5.3电厂参照电科院编制的试验方案做好试验前的准备工作。5.4电厂应有专人参加此次试验，配合电科院人员的现场工作，并负责与****公司电力调度中心沟通协调。6试验内容及方法6.1静态试验6.1.1试验条件1）机组静止，蜗壳未充水，已做好安全隔离措施；2）调速系统已按照水轮机调速器与油压装置试验验收规程进行了试验和调整，高压油系统正常，机械锁定解除，调速器具备运行条件。6.1.2控制方式切换试验1）试验方法按图3接好线，K1断开，K2合上；调速器现地自动，频率给定为50Hz，TG2000测试仪仿真机频50Hz，bp=4%，bt=28%，Td=7s，Tn=0.1s，Ef=0.2Hz，液压随动系统放大倍数为整定值，退出频率跟踪和按水头限开度；调速器运行，负载开度调节模式，机组模拟并网，开限全开，开度给定为50%。操作调速器使其在机手动—电手动—自动相互切换，观察切换前后导叶开度是否稳定。2）试验记录序号项目接力器行程（%）试验结果切换前切换后变化值1自动→电手动2电手动→自动3自动→机手动4机手动→自动6.1.3机频断线模拟试验1）试验方法按图3接好线，K1断开，K2合上；调速器现地自动，频率给定为50Hz，TG2000测试仪仿真机频50Hz，bp=4%，bt=28%，Td=7s，Tn=0.1s，Ef=0.2Hz，液压随动系统放大倍数为整定值，退出频率跟踪和按水头限开度；调速器运行，负载开度调节模式，机组模拟并网，开限全开，开度给定为50%。断开K2，模拟机频断线，观察调速器工作情况，有无报警。2）试验记录项目接力器行程（%）试验结果前后变