一种电站等值振动区的计算及控制方法

摘要

本发明公开了一种电站等值振动区的计算及控制方法，通过获取机组引用流量、生态流量及站间区间流量，计算联合调度总设定值范围，并根据联合调度总设定值范围计算联合调度等值振动区，系统设定联合调度总有功目标值，判断联合调度总有功目标值是否在联合调度联合调度等值振动区，若是则设定的目标值失效，保持原有总有功目标值，并发出报警；否则，根据设定的联合调度总有功目标值进行调度。本发明能够避免联合调度的水轮机组在振动区工作，更有效的提高设备的稳定性和可靠性，保证设备安全运行。

权利要求

1.一种电站等值振动区的计算及控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取机组引用流量、生态流量及站间区间流量：设PA为A电站出力总负荷，PB为B电站出力总负荷，P总为联调总负荷,P总下限为联合调度总设定值下限，P总上限为联合调度总设定值上限，QA为A电站单机每兆瓦引用流量，QB为B电站单机每兆瓦引用流量，Q生为A电站与B电站生态流量差值，Q区为A电站与B电站区间流量，PA上限为A电站出力总负荷上限，PA下限为A电站出力总负荷下限，PB上限为B电站出力总负荷上限，PB下限为B电站出力总负荷下限，P总1为通过A电站机组计算出的第一联合调度总设定值下限，P总2为通过B电站机组计算出的第二联合调度总设定值下限；P总1′为通过A电站机组计算出的第一联合调度总设定值上限，P总2′为通过B电站机组计算出的第二联合调度总设定值上限；则：设联合调度总设定值范围P总设；

对比计算值P总1与P总2取最大值为联合调度总设定值下限：P总下限＝max(P总1,P总2)；

对比计算值P总1′与P总2′取最小值为联合调度总设定值上限：P总上限＝min(P总1',P总2')；

则联合调度总设定值范围P总设＝{p:P总下限≤p≤P总上限}计算联合调度计算等值振动区，且选取计算得出的联合调度等值振动区落入联合调度总设定值范围内的区间；

设A电站机组总振动区为PA振，振动区上限为PA振上，振动区下限为PA振下；B电站机组总振动区为PB振，振动区上限为PB振上，振动区下限为PB振下；

P振1为通过A电站机组总振动区计算得出的第一联合调度振动区；P振2为通过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区；P振1上为通过A电站机组总振动区计算得出的第一联合调度振动区上限；P振1下为通过A电站机组总振动区计算得出的第一联合调度振动区下限；P振2上为通过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区上限；P振2下为通过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区下限；

则：

P振1＝{p:P振1下≤p≤P振1上}；

P振2＝{p:P振2下≤p≤P振2上}；

联合调度联合调度等值振动区为：P振＝(P振1∪P振2)∩P总设；

在联合控制系统控制下发联合调度总有功目标值，设联合调度总有功目标值为P目标，通过将联合调度总有功目标值与联合调度总设定值范围及联合调度联合调度等值振动区对比，若P目标∈P总设且P目标∈P振，则目标值处于振动区，下发的目标值失效，保持原有总有功目标值，并发出报警；若 则目标值越限，下发的目标值失效，保持原有总有功目标值，并发出报警；若P目标∈P总设且 则联合控制系统根据设定的联合调度总有功目标值进行联合调度负荷计算，并将计算结果下发给各厂站控制系统，各厂站控制系统控制调速器系统调整负荷。

2.根据权利要求1所述一种电站等值振动区的计算及控制方法，其特征在于，所述联合调度负荷计算的具体公式：

PB＝P目标‑PA。

说明书

一种电站等值振动区的计算及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水电调度领域，尤其涉及一种电站等值振动区的计算及控制方法。

背景技术

[0002] 振动是水电站运行过程中存在的最突出的问题之一。造成水轮发电机组振动的原因主要是机械振动、水力振动和电磁振动。机组在运行时若频繁跨越多个不规则振动区，水
轮发电机组的振动不但会影响水轮机的正常工作，加快水轮机叶片的损耗，甚至可能造成
机组机械部分和厂房的损坏从而使水轮机组偏离最优工况较远，直接影响水电站群及电网
的安全运行。因此，在运行时要尽可能避免水轮机组在振动区工作。

[0003] 水电厂自动发电控制(AGC)是在保证机组安全可靠运行的前提下，综合考虑水情、机组容量、机组不可运行区(汽蚀区、振动区)、机组耗量特性、运行工况等多方面因素，将水
电厂的全厂总负荷目标值在机组间进行自动分配，以达到经济运行的目的。在水电厂发电
机组的负荷控制中，经常会碰到不可运行区，即水轮机的振动区、汽蚀区等问题。自动发电
控制(AGC)对于振动区的处理原则是避免机组运行在振动区。

[0004] 对于联合调度不同电站AGC系统，由于电站较多，机组较多，并且可能振动区所在区间不一致，在联合调度控制时容易出现有功值落入机组振动区。

[0005] 现有技术中，振动区计算通常为单电站自动发电控制振动区计算，或者单机振动区相同的多机组振动区计算，计算不准确，无法根据实时区间流量及不同水头下的引用流
量进行振动区计算。

发明内容

[0006] 一种电站等值振动区的计算及控制方法，包括如下步骤：

[0007] 获取机组引用流量、生态流量及站间区间流量：设PA为A电站出力总负荷，PB为B电站出力总负荷，P总为联调总负荷,P总下限为联合调度总设定值下限，P总上限为联合调度总设定值
上限，QA为A电站单机每兆瓦引用流量，QB为B电站单机每兆瓦引用流量，Q生为A电站与B电站
生态流量差值，Q区为A电站与B电站区间流量，PA上限为A电站出力总负荷上限，PA下限为A电站出
力总负荷下限，PB上限为B电站出力总负荷上限，PB下限为B电站出力总负荷下限，P总1为通过A电
站机组计算出的第一联合调度总设定值下限，P总2为通过B电站机组计算出的第二联合调度
总设定值下限；P总1′为通过A电站机组计算出的第一联合调度总设定值上限，P总2′为通过B电
站机组计算出的第二联合调度总设定值上限；则：

[0008]

[0009]

[0010] 设联合调度总设定值范围P总设；

[0011] 对比计算值P总1与P总2取最大值为联合调度总设定值下限：

[0012] P总下限＝max(P总1,P总2)；

[0013] 对比计算值P总1′与P总2′取最小值为联合调度总设定值上限：

[0014] P总上限＝min(P总1',P总2')；

[0015] 则联合调度总设定值范围P总设＝{p:P总下限≤p≤P总上限}

[0016] 计算联合调度计算等值振动区，且选取计算得出的联合调度等值振动区落入联合调度总设定值范围内的区间；

[0017] 设A电站机组总振动区为PA振，振动区上限为PA振上，振动区下限为PA振下；B电站机组总振动区为PB振，振动区上限为PB振上，振动区下限为PB振下；

[0018] P振1为通过A电站机组总振动区计算得出的第一联合调度振动区；P振2为通过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区；P振1上为通过A电站机组总振动区计算得出
的第一联合调度振动区上限；P振1下为通过A电站机组总振动区计算得出的第一联合调度振
动区下限；P振2上为通过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区上限；P振2下为通
过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区下限；

[0019] 则：

[0020]

[0021]

[0022] P振1＝{p:P振1下≤p≤P振1上}；

[0023] P振2＝{p:P振2下≤p≤P振2上}；

[0024] 联合调度联合调度等值振动区为：P振＝(P振1∪P振2)∩P总设；

[0025] 在联合控制系统控制下发联合调度总有功目标值，设联合调度总有功目标值为P目标，通过将联合调度总有功目标值与联合调度总设定值范围及联合调度联合调度等值振
动区对比，若P目标∈P总设且P目标∈P振，则目标值处于振动区，下发的目标值失效，保持原有总有
功目标值，并发出报警；若 则目标值越限，下发的目标值失效，保持原有总有功
目标值，并发出报警；若P目标∈P总设且 则联合控制系统根据设定的联合调度总有功
目标值进行联合调度负荷计算，并将计算结果下发给各厂站控制系统，各厂站控制系统控
制调速器系统调整负荷。

[0026] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的：本发明在多电站、多机组、多振动区联合调度控制运行的情况下，根据各机组振动区计算得出联合调度等值振动区范围，在联合
调度总控制设定下发值时合理避开振动区，对水电站联调机组出力进行优化分配，进一步
合理确定各机组出力负荷，大大提高电站及电网的安全运行可靠程度和稳定程度。

[0027] 本发明的有益效果在于：本发明针对多厂站不同振动区机组，根据实时区间流量及各机组引用流量，能够准确计算振动区，避免联合调度的水轮机组在振动区运行，更有效
的提高控制系统的稳定性和可靠性，保证设备安全运行。

附图说明

[0028] 图1是本发明的流程图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0030] 如附图1所示，本发明一种电站等值振动区的计算及控制方法，包括如下步骤：

[0031] 获取机组引用流量、生态流量及站间区间流量：设PA为A电站出力总负荷，PB为B电站出力总负荷，P总为联调总负荷,P总下限为联合调度总设定值下限，P总上限为联合调度总设定值
上限，QA为A电站单机每兆瓦引用流量，QB为B电站单机每兆瓦引用流量，Q生为A电站与B电站
生态流量差值，Q区为A电站与B电站区间流量，PA上限为A电站出力总负荷上限，PA下限为A电站出
力总负荷下限，PB上限为B电站出力总负荷上限，PB下限为B电站出力总负荷下限，P总1为通过A电
站机组计算出的第一联合调度总设定值下限，P总2为通过B电站机组计算出的第二联合调度
总设定值下限；P总1′为通过A电站机组计算出的第一联合调度总设定值上限，P总2′为通过B电
站机组计算出的第二联合调度总设定值上限；则：

[0032]

[0033]

[0034] 设联合调度总设定值范围P总设；

[0035] 对比计算值P总1与P总2取最大值为联合调度总设定值下限：

[0036] P总下限＝max(P总1,P总2)；

[0037] 对比计算值P总1′与P总2′取最小值为联合调度总设定值上限：

[0038] P总上限＝min(P总1',P总2')；

[0039] 则联合调度总设定值范围P总设＝{p:P总下限≤p≤P总上限}

[0040] 计算联合调度计算等值振动区，且选取计算得出的联合调度等值振动区落入联合调度总设定值范围内的区间；

[0041] 设A电站机组总振动区为PA振，振动区上限为PA振上，振动区下限为PA振下；B电站机组总振动区为PB振，振动区上限为PB振上，振动区下限为PB振下；

[0042] P振1为通过A电站机组总振动区计算得出的第一联合调度振动区；P振2为通过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区；P振1上为通过A电站机组总振动区计算得出
的第一联合调度振动区上限；P振1下为通过A电站机组总振动区计算得出的第一联合调度振
动区下限；P振2上为通过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区上限；P振2下为通
过B电站机组总振动区计算得出的第二联合调度振动区下限；

[0043] 则：

[0044]

[0045]

[0046] P振1＝{p:P振1下≤p≤P振1上}；

[0047] P振2＝{p:P振2下≤p≤P振2上}；

[0048] 联合调度联合调度等值振动区为：P振＝(P振1∪P振2)∩P总设；

[0049] 在联合控制系统控制下发联合调度总有功目标值，设联合调度总有功目标值为P目标，通过将联合调度总有功目标值与联合调度总设定值范围及联合调度联合调度等值振
动区对比，若P目标∈P总设且P目标∈P振，则目标值处于振动区，下发的目标值失效，保持原有总有
功目标值，并发出报警；若 则目标值越限，下发的目标值失效，保持原有总有功
目标值，并发出报警；若P目标∈P总设且 则联合控制系统根据设定的联合调度总有功
目标值进行联合调度负荷计算，并将计算结果下发给各厂站控制系统，各厂站控制系统控
制调速器系统调整负荷。

[0050] 具体的，所述联合调度负荷计算的具体公式：

[0051]

[0052] PB＝P目标‑PA。

[0053] 本发明在多电站、多机组、多振动区联合调度控制运行的情况下，根据各机组振动区计算得出联合调度等值振动区范围，在联合调度总控制设定下发值时合理避开振动区，
对水电站联调机组出力进行优化分配，进一步合理确定各机组出力负荷，大大提高电站及
电网的安全运行可靠程度和稳定程度。

[0054] 本发明针对多厂站不同振动区机组，根据实时区间流量及各机组引用流量，能够准确计算振动区，避免联合调度的水轮机组在振动区运行，更有效的提高控制系统的稳定
性和可靠性，保证设备安全运行。

[0055] 本发明的有益效果在于：本发明能够避免联合调度的水轮机组在振动区运行，更有效的提高控制系统的稳定性和可靠性，保证设备安全运行。

[0056] 本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。