基于虚实结合的水轮机调节系统仿真平台

王安林，丘涛基，陈齐灯，陈 上，陈金保，肖志怀

（1.福建华电金湖电力有限公司，福建将乐 353300；2.武汉大学水力机械过渡过程教育部重点实验室，武汉 430072）

0 引 言

根据国家能源发展规划，我国未来电网中将是多种新能源、水电、火电多电源点并列运行、多能互补协同运行的格局，随着大规模风能、太阳能等新能源电能的接入，其随机性和间歇性对电网调度及安全稳定运行带来了新的挑战［1，2］。水电对保证电网安全稳定运行将发挥更加重要作用。这对水电机组调节性能提出了更高要求，而鉴于实际系统对安全性、可靠性和经济性的要求，水电机组调速系统的动态性能通常不允许在现场水轮发电机组上进行长时间、大规模试验，因此，也难以获得具有满意的系统动态性能最佳控制参数；此外，随着水电站自动化程度的提高，无人值班，少人值守模式的逐步实施和完善，对水电厂员工培训和各项试验提出了更高要求，因此迫切需求建立水电厂水轮机调节系统实时仿真平台。

水电站仿真的研究在国外始于20 世纪70年代，经过十多年的探索研究，在80年代中期出现了一批用于培训和实验研究的仿真机，如日本的三菱、美国的S3 等公司都相继开发了数套水电站实时仿真系统［3］。在国内，中国水利水电科学研究院以“模拟调节对象+真实调速器”为设计模式成功研发了“水轮机调速器动态特性测试仿真系统”和“微机型水轮机调速器动态特性测试系统”［4］。徐桂英、王永冀等人研究出了以IBM-PC/XT模拟水轮发电机组特性，调速器以280 为核心构成的水轮发电机组的动态实时仿真实验系统［5］。……