專利名稱：一種水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法。
技術(shù)背景
隨著我國(guó)電力事業(yè)的大發(fā)展，大型水力發(fā)電機(jī)組越來(lái)越多，各發(fā)電企業(yè)提出在多臺(tái)機(jī)組同時(shí)調(diào)整負(fù)荷時(shí)，電站的有功功率會(huì)出現(xiàn)異常波動(dòng)，其機(jī)組的穩(wěn)定性突然變差，調(diào)壓井水位出現(xiàn)浪涌，而當(dāng)機(jī)組負(fù)荷停止調(diào)整后，機(jī)組穩(wěn)定性則漸趨好轉(zhuǎn)。分析水電廠水輪發(fā)電機(jī)組在負(fù)荷調(diào)整時(shí)有功功率變化以及機(jī)組穩(wěn)定性與調(diào)壓井水位波動(dòng)之間相關(guān)關(guān)系，不僅可以為發(fā)電企業(yè)各機(jī)組進(jìn)行安全的負(fù)荷調(diào)整提供重要的原始數(shù)據(jù)，而且可以為電力調(diào)度中心合理安排各發(fā)電企業(yè)負(fù)荷曲線提供最重要的依據(jù)，但目前尚不存在有效的進(jìn)行水力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)的方法。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法， 有利于分析水電廠水輪發(fā)電機(jī)組在負(fù)荷調(diào)整時(shí)有功功率變化與機(jī)組穩(wěn)定性及調(diào)壓井水位波動(dòng)之間的相關(guān)關(guān)系。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法， 包括以下步驟第一步、確定調(diào)整試驗(yàn)負(fù)荷段依據(jù)電站提供的振區(qū)范圍或按振區(qū)測(cè)試試驗(yàn)后界定的振區(qū)范圍，將試驗(yàn)負(fù)荷段分為小負(fù)荷區(qū)域、水力振動(dòng)區(qū)域和穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域三個(gè)負(fù)荷段； 第二步、對(duì)單臺(tái)機(jī)組依次在三個(gè)負(fù)荷段進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)(1)小負(fù)荷區(qū)域采用勻速遞增負(fù)荷，直到小負(fù)荷區(qū)域末段，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)， 測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；(2)水力振動(dòng)區(qū)域迅速使負(fù)荷量邁過(guò)水力振動(dòng)區(qū)域，到達(dá)水力振動(dòng)區(qū)域末段，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)，測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；(3)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域勻速增加負(fù)荷，直至達(dá)到額定負(fù)荷，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)，測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；第三步、調(diào)整三個(gè)負(fù)荷段增負(fù)荷時(shí)間，重復(fù)第二步的遞增負(fù)荷試驗(yàn)至少兩次，選取最優(yōu)數(shù)據(jù)作為單臺(tái)機(jī)組試驗(yàn)水頭下調(diào)整負(fù)荷時(shí)間的依據(jù)；第四步、依次進(jìn)行各臺(tái)機(jī)組的遞增負(fù)荷試驗(yàn)，直到完成全部機(jī)組試驗(yàn) 讓第一臺(tái)機(jī)組達(dá)到滿負(fù)荷，待調(diào)壓井水位平穩(wěn)后，再讓第二臺(tái)機(jī)組按照第二步和第三步所述的方法進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)；然后讓第一臺(tái)和第二臺(tái)機(jī)組均達(dá)到滿負(fù)荷，并待調(diào)壓井水位平穩(wěn)后，再讓第三臺(tái)機(jī)組按照第二步和第三步所述的方法進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)；以此類推，直至完成全部機(jī)組的遞增負(fù)荷試驗(yàn)；第五步、減負(fù)荷試驗(yàn)根據(jù)電站能調(diào)整的總負(fù)荷，依次將各臺(tái)機(jī)組勻速減負(fù)荷至零，其中第一臺(tái)機(jī)組直接進(jìn)行減負(fù)荷試驗(yàn)，其他機(jī)組的減負(fù)荷試驗(yàn)待上一臺(tái)機(jī)組減負(fù)荷試驗(yàn)完成并在調(diào)壓井水位平穩(wěn)后進(jìn)行，測(cè)試記錄電站從總負(fù)荷至零所需時(shí)間及調(diào)壓井水位波動(dòng)的情況；第六步、優(yōu)化機(jī)組減負(fù)荷速率根據(jù)第一步至第五步的步驟中獲得的試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，并根據(jù)調(diào)壓井水位及機(jī)組穩(wěn)定性的變化情況，對(duì)調(diào)整負(fù)荷時(shí)間進(jìn)行增減，使調(diào)壓井壓力上升范圍和機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行指標(biāo)符合要求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是本方法可以分析負(fù)荷調(diào)整的變化對(duì)多臺(tái)機(jī)組水力振動(dòng)區(qū)的影響，并為進(jìn)一步研究電廠的AGC調(diào)整以及一次調(diào)頻的擾動(dòng)提供了重要的參考依據(jù)。本方法不僅可以為發(fā)電企業(yè)各機(jī)組進(jìn)行安全的負(fù)荷調(diào)整提供重要的原始數(shù)據(jù)，而且可以為電力調(diào)度中心合理安排各發(fā)電企業(yè)負(fù)荷曲線提供最重要的依據(jù)。
具體實(shí)施方式
一種水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法，包括以下步驟 第一步、確定調(diào)整試驗(yàn)負(fù)荷段依據(jù)電站提供的振區(qū)范圍，或按振區(qū)測(cè)試試驗(yàn)后界定的振區(qū)范圍，將試驗(yàn)負(fù)荷段分為三個(gè)負(fù)荷段，即小負(fù)荷區(qū)域、水力振動(dòng)區(qū)域和穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域。所述小負(fù)荷區(qū)域是指機(jī)組并網(wǎng)到出現(xiàn)低頻水力振動(dòng)的負(fù)荷區(qū)域；水力振動(dòng)區(qū)域是指機(jī)組從出現(xiàn)低頻水力振動(dòng)到低頻水力振動(dòng)基本消失的負(fù)荷區(qū)域；從低頻水力振動(dòng)消失至額定負(fù)荷區(qū)域?yàn)榉€(wěn)定運(yùn)行區(qū)域。
第二步、對(duì)單臺(tái)機(jī)組依次在三個(gè)負(fù)荷段進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)1、小負(fù)荷區(qū)域采用勻速遞增負(fù)荷，直到小負(fù)荷區(qū)域末段，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)， 測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；2、水力振動(dòng)區(qū)域迅速使負(fù)荷量邁過(guò)水力振動(dòng)區(qū)域，到達(dá)水力振動(dòng)區(qū)域末段，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)，測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；3、穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域勻速增加負(fù)荷，直至達(dá)到額定負(fù)荷，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)，測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；第三步、分析三個(gè)負(fù)荷段增速過(guò)程所需時(shí)間的合理性，調(diào)整三個(gè)負(fù)荷段增負(fù)荷時(shí)間，重復(fù)第二步的遞增負(fù)荷試驗(yàn)至少兩次，選取最優(yōu)數(shù)據(jù)作為該臺(tái)機(jī)組試驗(yàn)水頭下調(diào)整負(fù)荷時(shí)間的依據(jù)。所述最優(yōu)數(shù)據(jù)是指符合相關(guān)規(guī)程規(guī)定或設(shè)計(jì)要求的調(diào)壓井壓力上升在最高限值內(nèi)且機(jī)組振動(dòng)、擺度等穩(wěn)定運(yùn)行指標(biāo)在相關(guān)規(guī)程范圍內(nèi)的最短增負(fù)荷時(shí)間。
第四步、依次進(jìn)行各臺(tái)機(jī)組的遞增負(fù)荷試驗(yàn)，直到完成全部機(jī)組試驗(yàn)讓第一臺(tái)機(jī)組達(dá)到滿負(fù)荷，待調(diào)壓井水位平穩(wěn)后，再讓第二臺(tái)機(jī)組按照第二步和第三步所述的方法進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)；然后讓第一臺(tái)和第二臺(tái)機(jī)組均達(dá)到滿負(fù)荷，并待調(diào)壓井水位平穩(wěn)后，再讓第三臺(tái)機(jī)組按照第二步和第三步所述的方法進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)；以此類推，直至完成全部機(jī)組的遞增負(fù)荷試驗(yàn)。
第五步、減負(fù)荷試驗(yàn)根據(jù)電站能調(diào)整的總負(fù)荷，依次將各單機(jī)組勻速減負(fù)荷至零，其中第一臺(tái)機(jī)組直接進(jìn)行減負(fù)荷試驗(yàn)，其他機(jī)組的減負(fù)荷試驗(yàn)待上一臺(tái)機(jī)組減負(fù)荷試驗(yàn)完成并在調(diào)壓井水位平穩(wěn)后進(jìn)行，測(cè)試記錄電站從總負(fù)荷至零所需時(shí)間及調(diào)壓井水位波動(dòng)的情況。
第六步、優(yōu)化機(jī)組減負(fù)荷速率根據(jù)第一步至第五步的步驟中獲得的試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，并根據(jù)調(diào)壓井水位及機(jī)組穩(wěn)定性的變化情況，對(duì)調(diào)整負(fù)荷時(shí)間進(jìn)行增減，使調(diào)壓井壓力上升不超出相關(guān)規(guī)程或設(shè)計(jì)要求，同時(shí)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行指標(biāo)須在國(guó)家規(guī)程范圍內(nèi))。
以上所述相關(guān)規(guī)程、國(guó)家規(guī)程包括國(guó)標(biāo)GB/T8564-2003《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》、GB/T17189-2007《水力機(jī)械(水輪機(jī)、蓄能泵和水泵水輪機(jī))振動(dòng)和脈動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》及DL/T507-2002《水輪發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)試驗(yàn)規(guī)程》等。
本發(fā)明的工作原理在于調(diào)壓井水位(壓力)變化、機(jī)組的穩(wěn)定性與調(diào)整負(fù)荷時(shí)間存在相關(guān)關(guān)系，負(fù)荷調(diào)整時(shí)間快，調(diào)壓井壓力上升就大，可能會(huì)超出規(guī)程或設(shè)計(jì)要求，同時(shí)穩(wěn)定性指標(biāo)也可能超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。而負(fù)荷調(diào)整時(shí)間慢，調(diào)壓井壓力上升就小，但可能達(dá)不到電網(wǎng)的要求。本發(fā)明的目的就在于通過(guò)本試驗(yàn)方法尋找到既快速響應(yīng)電網(wǎng)要求，又使調(diào)壓井壓力上升和機(jī)組穩(wěn)定性指標(biāo)在過(guò)程或設(shè)計(jì)要求內(nèi)的最佳負(fù)荷調(diào)整時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟第一步、確定調(diào)整試驗(yàn)負(fù)荷段依據(jù)電站提供的振區(qū)范圍或按振區(qū)測(cè)試試驗(yàn)后界定的振區(qū)范圍，將試驗(yàn)負(fù)荷段分為小負(fù)荷區(qū)域、水力振動(dòng)區(qū)域和穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域三個(gè)負(fù)荷段；第二步、對(duì)單臺(tái)機(jī)組依次在三個(gè)負(fù)荷段進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)(1)小負(fù)荷區(qū)域采用勻速遞增負(fù)荷，直到小負(fù)荷區(qū)域末段，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)， 測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；(2)水力振動(dòng)區(qū)域迅速使負(fù)荷量邁過(guò)水力振動(dòng)區(qū)域，到達(dá)水力振動(dòng)區(qū)域末段，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)，測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；(3)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域勻速增加負(fù)荷，直至達(dá)到額定負(fù)荷，然后等待調(diào)壓井水位平穩(wěn)，測(cè)試記錄機(jī)組穩(wěn)定性、當(dāng)前實(shí)時(shí)有功功率、調(diào)壓井水位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及調(diào)壓井水位平穩(wěn)所需時(shí)間；第三步、調(diào)整三個(gè)負(fù)荷段增負(fù)荷時(shí)間，重復(fù)第二步的遞增負(fù)荷試驗(yàn)至少兩次，選取最優(yōu)數(shù)據(jù)作為單臺(tái)機(jī)組試驗(yàn)水頭下調(diào)整負(fù)荷時(shí)間的依據(jù)；第四步、依次進(jìn)行各臺(tái)機(jī)組的遞增負(fù)荷試驗(yàn)，直到完成全部機(jī)組試驗(yàn)讓第一臺(tái)機(jī)組達(dá)到滿負(fù)荷，待調(diào)壓井水位平穩(wěn)后，再讓第二臺(tái)機(jī)組按照第二步和第三步所述的方法進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)；然后讓第一臺(tái)和第二臺(tái)機(jī)組均達(dá)到滿負(fù)荷，并待調(diào)壓井水位平穩(wěn)后，再讓第三臺(tái)機(jī)組按照第二步和第三步所述的方法進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)；以此類推，直至完成全部機(jī)組的遞增負(fù)荷試驗(yàn)；第五步、減負(fù)荷試驗(yàn)根據(jù)電站能調(diào)整的總負(fù)荷，依次將各臺(tái)機(jī)組勻速減負(fù)荷至零，其中第一臺(tái)機(jī)組直接進(jìn)行減負(fù)荷試驗(yàn)，其他機(jī)組的減負(fù)荷試驗(yàn)待上一臺(tái)機(jī)組減負(fù)荷試驗(yàn)完成并在調(diào)壓井水位平穩(wěn)后進(jìn)行，測(cè)試記錄電站從總負(fù)荷至零所需時(shí)間及調(diào)壓井水位波動(dòng)的情況；第六步、優(yōu)化機(jī)組減負(fù)荷速率根據(jù)第一步至第五步的步驟中獲得的試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，并根據(jù)調(diào)壓井水位及機(jī)組穩(wěn)定性的變化情況，對(duì)調(diào)整負(fù)荷時(shí)間進(jìn)行增減，使調(diào)壓井壓力上升范圍和機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行指標(biāo)符合要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法，其特征在于所述小負(fù)荷區(qū)域是指機(jī)組并網(wǎng)到出現(xiàn)低頻水力振動(dòng)的負(fù)荷區(qū)域；水力振動(dòng)區(qū)域是指機(jī)組從出現(xiàn)低頻水力振動(dòng)到低頻水力振動(dòng)基本消失的負(fù)荷區(qū)域；所述穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域是指從低頻水力振動(dòng)消失至額定負(fù)荷區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法，其特征在于所述最優(yōu)數(shù)據(jù)是指符合相關(guān)規(guī)程規(guī)定或設(shè)計(jì)要求的調(diào)壓井壓力上升在最高限值內(nèi)且機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行指標(biāo)在相關(guān)規(guī)程范圍內(nèi)的最短增負(fù)荷時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水電機(jī)組負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)方法，包括如下步驟對(duì)單臺(tái)機(jī)組依次在三個(gè)負(fù)荷段進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)，選取最優(yōu)數(shù)據(jù)作為單臺(tái)機(jī)組試驗(yàn)水頭下調(diào)整負(fù)荷時(shí)間的依據(jù)；依次進(jìn)行各臺(tái)機(jī)組的遞增負(fù)荷試驗(yàn)，直到完成全部機(jī)組試驗(yàn)；根據(jù)電站能調(diào)整的總負(fù)荷，依次將各臺(tái)機(jī)組勻速減負(fù)荷至零；優(yōu)化機(jī)組減負(fù)荷速率。本發(fā)明的積極效果是本方法不僅可以為發(fā)電企業(yè)各機(jī)組進(jìn)行安全的負(fù)荷調(diào)整提供重要的原始數(shù)據(jù)，而且可以為電力調(diào)度中心合理安排各發(fā)電企業(yè)負(fù)荷曲線提供最重要的依據(jù)，有利于分析水電廠水輪發(fā)電機(jī)組在負(fù)荷調(diào)整時(shí)有功功率變化與機(jī)組穩(wěn)定性及調(diào)壓井水位波動(dòng)之間的相關(guān)關(guān)系。
文檔編號(hào)G01M15/00GK102520355SQ201110440299
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者先嘉, 葉喻萍, 楊其忠, 陳凱 申請(qǐng)人:四川中鼎科技有限公司