一次调频试验

预览内容电力科学研究院2009年12月目录1概要12符合标准1三调速系统模型与基本参数24测试者35考试准备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机械频率断线模拟56.1.4静态特性试验56.1.5永久滑差系数bp校验66.1.6人工频率死区检查86.1.7PID调节参数(bt、Td )的检查96.1.8PID调节参数(Tn )的检查106.1.9继电器的最短关闭和开放时间测量116.1.10继电器反应时间常数Ty测定126.2空载试验136.3负荷试验146.3.1试验条件146.3.2调频响应时间测试146.3.3调频操作死区测试156.3.4跟踪网频率测试166.3.5甩载试验177试验组织和分工178试验安全对策和安全注意事项189试验计划时间及参加者191概要为保证电网和发电机组的安全运行，并联运行单元必须充分发挥发电机组的调频能力，以适应电网负载和频率变化，提高电质量和电网频率控制水平，根据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对*1号机实施调频试验，验证调频功能，确保安全稳定运行，优化调频运行参数，满足系统对调频性能的要求，同时实施参数识别研究试验，实际调谐系统现场测试中要求规定的调频测试单元应实现的技术指标如下1 )单元的频率调制的频率死区被控制在0.034Hz以内2 )机组永久转速一般为3%4%；3 )不得限制水电机参与调频的负荷调整幅度；4) AGC可以与调频协调工作，并不矛盾5 )单元调速器转速死区小于0.04%；6 )响应行动：本电站属于额定水头50米以上的水电设备，其调频负载响应延迟时间应在3s以下电网变频超过机组调频死区的，机组调频负载调幅应在45s以内达到调频最大负载调幅的70%电网频率变化超过机组调频死区60秒内，机组实际输出和机组响应目标偏差平均值应在理论计算调整幅度的3%以内。按照两个标准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/T 9652.1-2007 )2.4 水轮机调速器与油压装置试验验收规程 (GB/T 9652.2-2007 )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/CSG 11402-2009 )三调速系统模型与基本参数1) PID调节器图1 PID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制造商武汉四创频率测量方式残压齿盘调节规则PID机械/液压转换装置伺服比例阀(主用)数字球阀(备用)PID调整参数及整定范围永久滑动系数bp=010% (分辨率1% )过渡性滑差系数bt=0200% (分辨率1% )积分时间常数Td=120s (分辨率1s )加速度时间常数Tn=03s (分辨率0.1s )主要调节性能频率测量精度0.0015Hz静特性转速死区ix0.02%无负载频率摆动值0.15% (即0.075Hz )振荡25%以上额定负载的不动时间：0.2s4测试设备测点名安装部位仪表名称型号精度备注发电机层水轮机调速器测试系统TG2000以下进行说明主继电器行程水轮机楼位移传感器DT-C战斗机现场设备涡旋压力水轮机楼压力变送器麦克MPM4800.2级发电机的有效功率发电机层电力变送器FPWK-201战斗机0.2级发电机定子电流交流电流变送器FPA0.2级接力器摇晃水轮机楼千分表本试验的主要试验设备为“TG2000系列水轮机调速器试验系统”(以下简称TG2000试验机)，包括一台试验机和一台配备试验系统软件的便携式计算机。 1路单元的频率输入、带隔离，容许输入范围为0.3V170VAC、50Hz附近，频率测量分辨率为0.0025%。 测量精度： 50Hz1Hz、0.004级； 50Hz5Hz，0.006级。 一路模拟单元的频率输出的频率为1.999Hz，峰-峰为26V方波以上。 50Hz附近的频率分辨率为0.0025%； 发射精度为50Hz5Hz，为0.004级。TG2000测试器的信号发生器功能模块输出缓慢的变化和步进的频率信号，实时记录、保存收集到的电网的频率、单元的有效功率、发电机的定子电流、发电机的端子电压、读取开度(或继电器行程)等信号，测试后将调速器参数5考试准备5.1由电厂提供设备参数实测试相关技术资料，如调速器系统用户手册及出厂试验报告等，负责调速器厂商与电厂协作试验。5.2*公司电力科学研究院(简称电气科学院)拟定试验方案，保证试验仪器、仪表合格，试验系统正常运行。5.3发电站参考电气科学院制定的试验方案，做好试验前的准备。5.4发电厂负责人应参加本次试验，协助电科院人员现场工作，负责与*公司电力规划中心的交流调整。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，涡轮未充水，安全隔离措施完善2 )调速系统按照水轮机调速器和液压装置的试验检验规程进行试验和调整，高压油系统正常，机械锁解除，调速器具备运行条件。6.1.2控制方式切换试验1 )试验方法在图3的接线中，K1断开、K2关闭的调速器为现在自动，频率为50Hz，TG2000测试器为50Hz，bp=4%，bt=28%，Td=7s，Tn=0.1s，Ef=0.2Hz，液压跟踪系统的放大率为整定值，是退出频率跟踪和水头限制开度的调速器运转，负载开启操作调速器手动-电动-自动切换，观察切换前后导叶的开度是否稳定。2 )试验记录序列号项目继电器行程(% )试验结果切换前切换后变化值1自动-电气手动2电气手动自动3自动-手动4手动-自动6.1.3机械频率断线仿真1 )试验方法在图3的接线中，K1断开、K2关闭的调速器为现在自动，频率为50Hz，TG2000测试器为50Hz，bp=4%，bt=28%，Td=7s，Tn=0.1s，Ef=0.2Hz，液压跟踪系统的放大率为整定值，是退出频率跟踪和水头限制开度的调速器运转，负载开启切断K2，模拟机的频率断线，观察调速器的动作状况，观察有无警报。2 )试验记录项目继电器行程(% )试验结果前面后变化量切断电源的频率信号恢复机频率信号6.1.4静态特性试验1 )试验方法在图3的接线中，K1断开，K2关闭的调速器现在自动，频率为50Hz，TG2000测试器为频率50Hz，bt=5%，Td=1s，Tn=0s，Ef=0Hz，液压跟踪系统的放大率为整定值，脱离频率跟踪和水头限制开度的调速器运转，负载开度调节模式，单位分别设置bp=4%、6%，进入TG2000测试器的静态特性测试接口，设定相应的参数(导叶率的关系、调速器参数、测试点数、自动点时间)，自动进行on/off方向的静态特性测试，频率每次上升时稳定的频率值记录对应的继电器行程，用千分表记录继电器的摆动值(频率上升时，只记录继电器的相对行程约为20%、50%和80%时的3min的摆动值)。注意：为了防止调速器在试验中调节模式发生变化，必须明确调速器自动从负载开度调节模式切换到负载频率调节模式的条件，该调速器采用了控制结构的自适应和参数自适应调节，必须确保参数修正的准确性。 (在调速器中检查参数修改的准确性)。2 )试验记录试验时，人工设置的单元水头H=m步骤0.2Hz (由点数决定，取16点为0.2Hz )，导向叶片开度稳定时间s。调整参数设定记录：美国职棒大联盟bt公司TdTn型欧洲足球联赛原始值设定值4%6%6.1.5永久滑差系数bp校验1 )试验方法在图3的接线中，K1断开、K2关闭的调速器现在自动，频率为50Hz，TG2000测试器为频率50Hz，bt=5%，Td=1s，Tn=0s，Ef=0Hz，液压跟踪系统的放大率为整定值，脱离频率跟踪和水头限制开度的调速器运转、负载开度调节模式、单元分别设定bp=2%、4%、6%和8%，使TG2000测试器的模拟频率信号变化，有导向叶片继电器的两个输出值Y1、Y2和与其对应的频率输入值f1、f2反馈，按照下式计算各标度下的永久调制率式中： Ymax继电器的最大行程fr额定频率，50Hz。为了确保检查精度，请选择25%和75%的行程位置附近作为实测点。2 )试验记录调整参数设定记录：美国职棒大联盟bt公司TdTn型欧洲足球联赛原始值设定值2%4%6%8%bp=2%验证记录：频率(Hz )50.5050.2549.7549.50开方案内叶继电器行程(% )关联方向导向叶片继电器行程(% )bp=4%验证记录：频率(Hz )51.0050.5049.5049.00开方案内叶继电器行程(% )关联方向导向叶片继电器行程(% )bp=6%验证记录：频率(Hz )51.5050.7549.2548.50开方案内叶继电器行程(% )关联方向导向叶片继电器行程(% )bp=8%验证记录：频率(Hz )52.0051.0049.0048.00开方案内叶继电器行程(% )关联方向导向叶片继电器行程(% )数据文件名：6.1.6人工频率死区检查1 )试验方法在图3的接线中，K1断开、K2关闭的调速器现在自动，频率为50Hz，TG2000测试器为频率50Hz，bp=4%，bt=28%，Td=7s，Tn=0.1s，液压跟踪系统的放大率为整定值，是退出频率跟踪和水头限制开度的调速器运转、负载开度调节模式、负载开度调节模式将Ef分别设定为0.02%(0.01Hz )、0.04