大型抽水蓄能机组一次调频性能优化

吴 闽,徐 伟

（华东宜兴抽水蓄能有限公司,214205）

大型抽水蓄能机组一次调频性能优化

吴 闽,徐 伟

（华东宜兴抽水蓄能有限公司,214205）

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。

大型抽水蓄能机组；一次调频；性能优化

1 一次调频问题概述

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。在对这一问题研究过程中，笔者认为一次调频的特点及技术参数两方面，显得极为重要。

1.1 大型抽水蓄能机组调频特征分析

大型抽水蓄能机组在水电发电过程中，具有十分重要的地位，在整个电网运行中，承担了调峰、调频等功能。大型抽水蓄能机组的调频特征主要表现在以下几点：第一，一次调频与二次调频存在着一种互补关系，通过相应的调度控制，可以对机组性能更好地优化；第二，一次调频具有一定的差调节特征，转速不等率未必会对用电负荷产生影响，需要进行二次调频进行补偿；第三，在响应幅度以及持久性方面，一次调频表现的较为突出，并且一次调频能够更好地保证电网运行的稳定性。

1.2 一次调频的技术指标分析

关于一次调频的技术指标，我们可以从电网运行相关规定中进行研究，对于这一问题，《广东电网发电机组一次调频运行管理规定》以及《华南区域电厂并网运行管理办法》都对这一问题进行了相关阐述。一次调频的技术指标包括以下几点内容：第一，利用AGC控制机组对调频动作进行有效监控，并且调频的时间需要在45秒以上；第二，电网频率变化若是超过机组一次调频死区时，机组响应时间应该在3秒以下；第三，若是电网频率超过机组一次调频死区时，机组实际调节量应该在理论调节量的60%以上；第四，电网频率若是超过一次调频死区开始的60秒内，平均偏差值应该在调整幅度的正负8%之间。

2 一次调频试验问题分析

2.1 一次调频参数设定问题

本文对大型抽水蓄能机组一次调频问题的研究，注重立足于实际情况，从华南大型抽水蓄能机组的调频试验出发，分析了一次调频过程中应该注意的问题。在进行试验时，必须要注重建立有效的一次调频模型。关于一次调频模型，具体内容我们可以参照图1进行研究和分析：

综合图1大型抽水蓄能机组一次调频仿真模型来看，在实际试验过程中，还需要明确相应参数标准。在实际调频过程中，主要涉及到了开机以及空载运行过程中，不同的参数变化情况。永态转差率为bp=0%时，人工死区的数值为0Hz，PID算法的调节参数则与空载参数保持一致性。同时，在进行实际调节时，还要考虑到Kp、Ki、Kd三者之间的关系。三者之间的关系，我们可以从下面公式中进行分析：

根据公式所示，可得：

上述公式是进行一次调频参数计算的有效公式，在进行实际调频操作过程中，必须要注重对相关参数的选取，确保参数设计的可靠性。

图1 大型抽水储能机组一次调频仿真模型

2.2 一次调频试验分析

在进行一次调频试验过程中，我们需要对不同水头的功率变化进行有效对比，在进行低水头开发以及低水头功率转化过程中，会存在一定的差值，这一差值将会对整体调频效果产生一定的影响。在对这一问题进行试验时，需要考虑到不同导叶开度的功率变化。

在对不同导叶开度相同功率变化的对比分析，我们可以对符合调节品质进行有效分析，这就避免了因为符合影响下，一次调频可能出现的差异化问题。在进行实际调节过程中，还需要考虑到PID的控制问题，利用线性控制器，对电网总功率以及频率特性进行分析。在实际实验过程中，还要考虑到一次调频性能的指标比对问题，具体情况，我们可以从表1中进行研究和分析：

表1 一次调频性能指标对比统计表

综合表1一次调频性能指标对比统计表来看，PID参数控制下，机组一次性能差距较大，不同类别的机组，对一次调频数据具有较大的影响。在实际工作过程中，我们要对Kp、Ki、Kd数值进行把握，当这三个数值过大时，系统的响应时间越短，其过程表现得更加迅速；当数值较小时，过程表现的则较为缓慢。

3 结束语

综上所述，本文在对一次调频性能优化问题的研究，主要以华南供电网大型抽水蓄能机组为例，在研究过程中，笔者注重对一次调频性能指标对比进行分析，选取的参数注重与实际需要进行符合，获取的数据结果，具有更高的可靠性和稳定性。在进行实际调频过程中，要注重对PID控制的优化，并且对随机性数据进行有效处理，切实提升调频优化的可靠性。

[1]黄青松,徐广文,李俊益,陈启卷.大型抽水蓄能机组一次调频性能优化[J].水电能源科学,2013,01:161-163+110.

[2]王海涛.抽水蓄能电站在智能电网中的作用[J].水电自动化与大坝监测,2013,04:80-84.

Primary frequency modulation performance optimization of large pumped storage unit

Wu Min,Xu Wei
(East China Yixing pumped storage Co., Ltd,214205)

With the development 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.

Large Pumped storage unit;primary frequency modulation;performance optimization