水电站小型机组自动发电经济运行设计

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1、水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计水电站小型机组自动发电经济运行设计第34卷第20期2006年10月16日继电器RELAYVo1.34No.20Oct.16,200663水电站小型机组自动发电经济运行设计周慧芬,孙小江(1.浙江省温州市水利电力勘测设计院,浙江温州325011;2.

2、重庆新世纪电气有限公司,重庆400032)摘要:随着水电站项目建设的迅猛发展,越来越多的水电站用户要求微机监控系统具有自动发电控制功能,该文为此讲述了电厂基于经济运行原则的等微增率法的原理和按给定水头值发电的原理与实现方法,为电厂实现自动发电控制,经济运行提供了依据,具有很强的实际指导意义.关键词:自动发电控制;按给定水头发电;等微增率法中图分类号:TM714文献标识码:A文章编号:10039897(2006)20~063-040引言随着近年水电站项目建设的迅猛发展,计算机监控技术的逐渐推广应用,水电站用户越来越多的要求微机监控系统具有自动发电控制

3、功能,实行水电站系统经济运行管理,充分利用有限的水资源,为水电站带来最佳经济效益..J.水电站自动发电是根据电力系统的要求,各机组的特性曲线,机组的限制条件,水头,下游水位和流量关系曲线等因素,进行优化计算,以耗水最少,发电效率最高为目标,确定全站总的有功功率给定值,计算当前水位下电站的最佳开机台数,确定应运行的机组号和开停机顺序,自动发出开,停机命令,分配各运行机组的负荷给定值,由各机组现地控制单元(LCU)实现功率闭环调节.目前,只有个别厂家的软件实现了”无人值班,少人值守”的目标,而很多厂家由于技术及产品原因,并没有真正实现水电站的经济运行,

4、而只是简单的机组顺序控制设计,自动化程度不高,没有真正实现”无人值班,少人值守”的设计要求.现就有关水电站小型机组自动发电控制原理作初步阐述.1系统设计基本要求根据中小型水电站的自动发电控制及经济运行管理要求,一般采用以下三种发电模式:按给定负荷曲线发电(计划发电),按给定功率值发电和按给定水位值发电(恒水位发电).1.1按负荷曲线发电按负荷曲线发电是根据电网调度预先下达的给定负荷曲线(一般是日负荷曲线)或电站管理及操作人员预先给定的负荷曲线来控制水电站机组实际发出的功率,通过机组LCU自动调节控制使机组实际发出的功率与机组给定的负荷曲线相一致,实

5、现计划发电要求.调度或电站管理及操作人员下达给定负荷曲线时,由主机软件根据等微增率法(见后述)和全厂总负荷曲线计算出各台参与自动发电控制的机组的负荷曲线并下发给各台机组LCU.当AGC控制切换为按给定负荷曲线发电时,各台机组LCU则按各自的负荷曲线实时调节,主机软件实时监控总发有功值是否满足当前负荷曲线.其间,若参与自动发电控制的某机组退出自动发电控制或事故停机,则主机软件及时调整各机组的负荷曲线给定以保证全厂实际出力曲线为给定负荷曲线(在允许误差范围内),若当前运行机组所发有功无法满足全厂总负荷曲线,则还需启动冷备用机组.1.2按给定功率值发电按

6、给定功率值发电是根据电网调度或电站管理值班人员下达的功率给定值来控制水电站机组实际发出的功率,通过自动调节控制使机组实际发出的功率与机组功率给定值相一致,实现按给定功率值发电要求.调度或电站管理及操作人员下达给定功率值时,由主机软件根据等微增率法(见后述)和给定功率值计算出各台参与自动发电控制的机组的功率值并下发给各台机组LCU.各台机组LCU则按各自的分配功率值实时调节.此种发电方式与按负荷曲线发电相类似,只是操作员或调度给定功率值后只要各机组的工况不发生变化各机组的出力就不会发生变化,直至重新给定功率值.64继电器1.3按给定水头值发电按给定水

7、头发电是根据发电机组的出力与水位的关系,通过调节发电机的出力,维持水头为给定值不变,确保机组能处于最佳效能.同时,维持一定的水位既可以维持良好生态,满足航运,水资源灌溉等作用,也利于电站的电力调峰作用,维持电网,负荷的稳定.自动监控水位也能有利于预测水位异常,即时防洪等抵御自然灾害.2按给定水头值发电的实现原理2.1按给定水头发电的数学模型按给定水头发电是指通过调节发电机的出力,维持水头为给定值不变.水头是上游水位与下游水位之差,如果水头较高,下游水位变化不大,有时仅仅通过检测上游水位来反映水头的变化.总的规律是水头的变化取决于单位时间内上游进水量

8、Q和水电站单位时间内出水量Q.之间的差值,当Q>Q.时,水头会升高;当Q<Q.时,水头会降低;当QQ.时,水头