水電站引水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)原型試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水電站領(lǐng)域，尤其是涉及一種水電站引水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)原型試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國水電事業(yè)的發(fā)展，大、中型水力發(fā)電機(jī)組增長迅速，很多水力發(fā)電站處于電網(wǎng)遠(yuǎn)端即邊緣位置，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，頻率波動(dòng)頻繁，電站運(yùn)行時(shí)頻繁進(jìn)行小波動(dòng)負(fù)荷調(diào)整，同時(shí)與電網(wǎng)的銜接點(diǎn)薄弱，一旦線路出現(xiàn)異常，將導(dǎo)致全站甩負(fù)荷或大波動(dòng)負(fù)荷調(diào)整，電站的引水發(fā)電系統(tǒng)能否在小波動(dòng)負(fù)荷調(diào)整時(shí)迅速穩(wěn)定或能否承受大波動(dòng)負(fù)荷變化時(shí)的水壓上升，這是各水電企業(yè)迫切需要進(jìn)行測試驗(yàn)證的重要問題。
[0003]目前引水發(fā)電系統(tǒng)原型的重要技術(shù)數(shù)據(jù)如轉(zhuǎn)速上升值、壓力上升值、接力器關(guān)閉時(shí)間等皆為設(shè)計(jì)院提供的理論計(jì)算值，電站在實(shí)際甩負(fù)荷或大、小波動(dòng)負(fù)荷調(diào)整中引水發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)常常與理論計(jì)算值相悖，如栗子坪水電站、華能龍安水電站和大唐銅陵水電站等。為此大量的發(fā)電企業(yè)要求對(duì)其電站的引水發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行測試和驗(yàn)證，如果與理論數(shù)據(jù)相出入，則找出原因并進(jìn)行整改。隨著研究課題的深入，我們提出了針對(duì)水電站弓I水發(fā)電系統(tǒng)原型的試驗(yàn)方法
[0004]此方法屬于國內(nèi)首創(chuàng)，至今還無任何單位及個(gè)人提出其試驗(yàn)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種水電站引水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)原型試驗(yàn)方法，為發(fā)電企業(yè)提供了一個(gè)測試和驗(yàn)證其水電站引水發(fā)電系統(tǒng)原型技術(shù)數(shù)據(jù)的試驗(yàn)方法，為設(shè)計(jì)單位修正電站的引水發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)提供的技術(shù)依據(jù)，也為電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算提供重要的原始數(shù)據(jù)。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種水電站引水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)原型試驗(yàn)方法，其特征在于，該方法包括:對(duì)調(diào)速器PID參數(shù)進(jìn)行測試；進(jìn)行單機(jī)及全站甩負(fù)荷試驗(yàn)；進(jìn)行小波段負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)；進(jìn)行大波段負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)。
[0008]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，對(duì)調(diào)速器PID參數(shù)進(jìn)行測試需滿足條件:(I)機(jī)組靜止，蝸殼未充水或蝶閥全關(guān)，已做好安全隔離措施；(2)調(diào)速系統(tǒng)已按照水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)程進(jìn)行了試驗(yàn)和調(diào)整，高壓油系統(tǒng)正常，機(jī)械鎖定解除，調(diào)速器具備運(yùn)行條件。
[0009]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，進(jìn)行單機(jī)及全站甩負(fù)荷試驗(yàn)包括:單機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)和至少兩臺(tái)機(jī)組組合甩負(fù)荷試驗(yàn)。
[0010]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，單機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)包括:(I)在機(jī)組靜態(tài)試驗(yàn)時(shí)，對(duì)機(jī)組的分段關(guān)閉裝置，事故停機(jī)裝置進(jìn)行檢查和測試；(2)各機(jī)組分別做單機(jī)甩50%、75%、100%額定負(fù)荷的試驗(yàn)。
[0011]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，至少兩臺(tái)機(jī)組組合甩負(fù)荷試驗(yàn)包括:組合的各機(jī)組各帶25%額定負(fù)荷、各帶50%額定負(fù)荷、各帶75%額定負(fù)荷甩一次。
[0012]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，若進(jìn)行兩臺(tái)機(jī)組組合甩負(fù)荷試驗(yàn)，則還包括步驟:單機(jī)帶滿負(fù)荷，另外一臺(tái)機(jī)帶50%額定負(fù)荷或75%額定負(fù)荷甩一次。
[0013]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，進(jìn)行小波段負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)包括:
[0014](I) 一臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)態(tài)帶50%額度負(fù)荷，其余機(jī)組停機(jī)，調(diào)速器切現(xiàn)地，依次在指定時(shí)間內(nèi)手動(dòng)將負(fù)荷調(diào)整至60%額定負(fù)荷、70%額定負(fù)荷、60%額定負(fù)荷、50%額定負(fù)荷，并分別記錄每次水壓波動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間和各測點(diǎn)變化；
[0015](2) 一臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)態(tài)，其余機(jī)組停機(jī)，功率閉環(huán)投入，調(diào)速器切遠(yuǎn)方，依次在指定時(shí)間內(nèi)手動(dòng)將負(fù)荷調(diào)整至60%額定負(fù)荷、70%額定負(fù)荷、60%額定負(fù)荷、50%額定負(fù)荷，并分別記錄每次水壓波動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間和各測點(diǎn)變化；
[0016](3) 一臺(tái)機(jī)組帶額定負(fù)荷運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)態(tài)帶50%額度負(fù)荷，其余機(jī)組停機(jī)，調(diào)速器切現(xiàn)地，依次在指定時(shí)間內(nèi)手動(dòng)將負(fù)荷調(diào)整至6 O %額定負(fù)荷、7 O %額定負(fù)荷、60%額定負(fù)荷、50%額定負(fù)荷，并分別記錄每次水壓波動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間和各測點(diǎn)變化；
[0017](4) 一臺(tái)機(jī)組帶額定負(fù)荷運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)態(tài)，其余機(jī)組停機(jī)，功率閉環(huán)投入，調(diào)速器切遠(yuǎn)方，依次在指定時(shí)間內(nèi)手動(dòng)將負(fù)荷調(diào)整至60%額定負(fù)荷、70%額定負(fù)荷、60%額定負(fù)荷、50 %額定負(fù)荷，并分別記錄每次水壓波動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間和各測點(diǎn)變化。
[0018]作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，進(jìn)行大波段負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)包括:
[0019](I)兩臺(tái)機(jī)組在并網(wǎng)態(tài)，功率閉環(huán)投入，將負(fù)荷調(diào)整至目標(biāo)值，再減至并網(wǎng)態(tài)，記錄其調(diào)整時(shí)間和水壓穩(wěn)定時(shí)間，以及各測點(diǎn)波形變化；
[0020](2) 一臺(tái)機(jī)組帶指定負(fù)荷無變化，另一臺(tái)機(jī)組將負(fù)荷調(diào)整至目標(biāo)值，再減至并網(wǎng)態(tài)，記錄其調(diào)整時(shí)間、水壓波動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間以及各測點(diǎn)波形變化；
[0021](3) 一臺(tái)機(jī)組負(fù)荷帶目標(biāo)值，另一臺(tái)機(jī)組在并網(wǎng)態(tài)，兩臺(tái)機(jī)組進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，記錄其調(diào)整時(shí)間、水壓波動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間，以及各測點(diǎn)波形變化；
[0022](4)兩臺(tái)機(jī)組都為并網(wǎng)態(tài)，同時(shí)增加負(fù)荷至目標(biāo)值再減至并網(wǎng)態(tài)，記錄其調(diào)整時(shí)間、水壓波動(dòng)時(shí)間，以及各測點(diǎn)波形變化；
[0023](5)兩臺(tái)機(jī)組均為并網(wǎng)態(tài)，間隔一定時(shí)間增加負(fù)荷至目標(biāo)值再減至并網(wǎng)態(tài)，記錄其調(diào)整時(shí)間、水壓波動(dòng)時(shí)間，以及各測點(diǎn)波形變化；
[0024](6)根據(jù)調(diào)壓井水位振幅和穩(wěn)定時(shí)間的變化，修改調(diào)整時(shí)間，重復(fù)以上試驗(yàn)，以選取一組最優(yōu)的負(fù)荷調(diào)整時(shí)間。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1、該方法可以直觀的分析全站負(fù)荷波動(dòng)變化或甩負(fù)荷后，對(duì)電站引水發(fā)電系統(tǒng)安全的影響；
[0027]2、該方法為水電站引水發(fā)電系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的驗(yàn)證方法，為電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)保障，為引水發(fā)電系統(tǒng)調(diào)整時(shí)間的優(yōu)化提供了重要的技術(shù)依據(jù)；
[0028]3、該方法為進(jìn)一步研究電站的引水發(fā)電系統(tǒng)原型提供直接的技術(shù)依據(jù)，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算提供重要的原始數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]實(shí)施例
[0031]本發(fā)明方法的試驗(yàn)原理:a、在全站負(fù)荷波動(dòng)或甩負(fù)荷的情況下，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升、蝸殼壓力上升及鋼管壓力上升進(jìn)行測試，驗(yàn)證調(diào)保計(jì)算參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求。b、對(duì)電站調(diào)整負(fù)荷過程中(此時(shí)負(fù)荷會(huì)出現(xiàn)或大或小的波動(dòng))水壓穩(wěn)定時(shí)間進(jìn)行測試，驗(yàn)證調(diào)壓井設(shè)計(jì)符合要求。C、在試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上，開展功率調(diào)節(jié)模式及開度調(diào)節(jié)模式下增減負(fù)荷過渡過程的穩(wěn)定性與調(diào)節(jié)品質(zhì)分析，并以此作為指導(dǎo)電廠以后安全運(yùn)行的依據(jù)，并為電網(wǎng)的穩(wěn)定計(jì)算提供弓I水發(fā)電系統(tǒng)原型的直接數(shù)據(jù)。
[0032]具體試驗(yàn)步驟如下:
[0033]1.調(diào)速器PID參數(shù)測試及相關(guān)性能試驗(yàn)
[0034]機(jī)組靜止，蝸殼未充水或蝶閥全關(guān)，已做好安全隔離措施；調(diào)速系統(tǒng)已按照水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)程進(jìn)行了試驗(yàn)和調(diào)整，高壓油系統(tǒng)正常，機(jī)械鎖定解除，調(diào)速器具備運(yùn)行條件。對(duì)調(diào)速器PID參數(shù)進(jìn)行測試。
[0035]2.單機(jī)及全站甩負(fù)荷試驗(yàn)
[0036]I)單機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn):
[0037]為確保機(jī)組調(diào)速器及導(dǎo)水機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靠，在機(jī)組靜態(tài)試驗(yàn)時(shí)，對(duì)機(jī)組的分段關(guān)閉裝置，事故停機(jī)裝置進(jìn)行檢查和測試。從電站安全角度出發(fā)，各機(jī)組分別做單機(jī)甩50%、75%、100%額定負(fù)荷的試驗(yàn)。
[0038]2)雙機(jī)(或幾臺(tái)機(jī))組合甩負(fù)荷試驗(yàn)
[0039]單臺(tái)機(jī)組甩負(fù)荷結(jié)束后，確認(rèn)各機(jī)組甩負(fù)荷動(dòng)作準(zhǔn)確且不存在安全隱患(如振動(dòng)、擺度幅值過大)，根據(jù)現(xiàn)場情況分別讓雙機(jī)(或幾臺(tái)機(jī))各帶25%額定負(fù)荷、各帶50%額定