PAGE12-神華神東電力公司店塔發(fā)電廠原動機及其調節(jié)系統(tǒng)模型參數(shù)測試方案中國電力科學研究院電力系統(tǒng)研究所2015年7月批準：卜廣全審核：何鳳軍編寫：肖洋

目錄1試驗目的 -3-2編制依據(jù) -3-3試驗內容 -3-4發(fā)電機組原動機及其調節(jié)系統(tǒng)參數(shù) -4-4.1機組信息 -4-4.2原動機參數(shù) -4-4.3調速系統(tǒng)參數(shù) -5-4.3.1調速系統(tǒng)基本參數(shù) -5-4.3.2調速系統(tǒng)模型框圖 -5-4.4協(xié)調系統(tǒng)(CCS)參數(shù) -6-4.4.1協(xié)調系統(tǒng)基本參數(shù) -6-4.4.2協(xié)調系統(tǒng)模型框圖 -6-5試驗儀器、測點及接線 -6-5.1試驗儀器 -6-5.2試驗測點清單 -7-5.3試驗接線 -7-6試驗方法及相關條件 -8-6.1靜態(tài)試驗 -8-6.1.1電液控制系統(tǒng)（DEH）控制環(huán)節(jié)參數(shù)校核 -8-6.1.2協(xié)調控制系統(tǒng)（CCS）控制邏輯校核 -8-6.1.3高調門動作特性測試 -8-6.2動態(tài)試驗 -9-6.2.1DEH閥控方式總閥位指令階躍 -9-6.2.2DEH功率閉環(huán)頻率擾動試驗 -9-6.2.3CCS功率閉環(huán)頻率擾動試驗 -10-6.2.4機組甩負荷試驗（選做） -10-7安全技術措施 -10-8試驗單位及人員 -11-

1試驗目的對于電力系統(tǒng)來說，無論是計算分析、規(guī)劃運行或控制保護都必須建立在準確可信的數(shù)學模型的基礎上，這些數(shù)學模型包括：發(fā)電機，勵磁系統(tǒng)，原動機及調節(jié)系統(tǒng)以及綜合負荷模型等。尤其是我國正在進行“西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)”工程，即將形成全國統(tǒng)一大電網(wǎng)，這對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性控制提出了更高的要求。調速系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，對于承擔系統(tǒng)的調頻、調峰任務，維護系統(tǒng)的穩(wěn)定和提高電能質量都起著非常重要的作用。目前電網(wǎng)穩(wěn)定計算分析中采用的調速器模型多為早期緩沖式調速器的數(shù)學模型，模型參數(shù)也一直沿用計算程序本身的典型參數(shù)，這種狀況對電網(wǎng)的相關分析計算帶來較大誤差。開展對發(fā)電機組調速系統(tǒng)的參數(shù)實測工作，并通過對調速器數(shù)學模型的研究和仿真計算，建立更為準確的調速系統(tǒng)的計算模型，為電力系統(tǒng)的中長期穩(wěn)定性仿真分析提供真實可靠的數(shù)據(jù)。本次模型參數(shù)測試工作包括：1、收集原動機、調速器、協(xié)調系統(tǒng)、發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)參數(shù)。2、現(xiàn)場測試，通過現(xiàn)場試驗盡可能多的獲得該機組原動機及其調節(jié)系統(tǒng)的實測參數(shù)和特性。3、利用實測數(shù)據(jù)和設備廠家提供的原始數(shù)據(jù)計算出電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算（精確模型）中原動機及其調節(jié)系統(tǒng)模型和參數(shù)。4、依據(jù)實測的原動機及其調節(jié)系統(tǒng)特性，通過仿真計算，最終獲得與本機實際特性相符的電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算模型和參數(shù)。2編制依據(jù)本方案參照《同步發(fā)電機原動機及其調節(jié)系統(tǒng)參數(shù)實測與建模導則》有關要求編制。3試驗內容神華神東電力公司店塔電廠機組為660MW汽輪發(fā)電機組，采用哈爾濱電機廠生產(chǎn)的發(fā)電機和汽輪機，電液控制系統(tǒng)（DEH）由美國EMERSON公司的OVATION型集散控制系統(tǒng)公司提供，協(xié)調控制系統(tǒng)（CCS）由神華和利時信息技術有限公司提供。原動機及其調節(jié)系統(tǒng)建模試驗主要測試項目如下：（1）靜態(tài)試驗：a、電液控制系統(tǒng)（DEH）控制環(huán)節(jié)參數(shù)校核b、協(xié)調控制系統(tǒng)（CCS）控制邏輯校核c、高調門動作特性測試（2）動態(tài)試驗：a、DEH閥控方式總閥位指令階躍；b、DEH功率閉環(huán)頻率擾動試驗c、CCS功率閉環(huán)頻率擾動試驗d、機組甩負荷（選作）其中第一大項靜態(tài)試驗是在停機狀態(tài)（鍋爐停爐、管道無汽壓、機組冷態(tài)）下進行，第二大項動態(tài)試驗是在并網(wǎng)，機組穩(wěn)定運行在穩(wěn)燃負荷以上，所有保護均正常投入的情況下進行。4發(fā)電機組原動機及其調節(jié)系統(tǒng)參數(shù)4.1機組信息廠站名：神華神東電力公司店塔電廠機組調度編號：發(fā)電機制造廠：哈爾濱電機廠發(fā)電機型號：QFSN-660-2發(fā)電機額定視在功率：733.33MVA發(fā)電機額定有功功率：660MW發(fā)電機額定功率因數(shù)：0.94.2原動機參數(shù)原動機制造廠 原動機型號 原動機額定功率 原動機最大功率Pmax MW高調門最大開度UMax % 高調門最小開度UMin %. 高壓汽室容積時間常數(shù)Tch秒再熱器容積時間常數(shù)Trh秒交叉管時間常數(shù)Tco秒高壓缸功率比例FHP p.u. 中壓缸功率比例FIP p.u. 低壓缸功率比例FLP p.u. 機組轉動慣量(高、中、低壓缸及發(fā)電機)GD2 t·m2（或kg.m2）4.3調速系統(tǒng)參數(shù)4.3.1調速系統(tǒng)基本參數(shù)調速系統(tǒng)制造廠 調速系統(tǒng)類型 調速器型號 一次調頻死區(qū)Erpm轉速不等率δ%控制環(huán)節(jié)參數(shù)設置（根據(jù)現(xiàn)場設置值收資）：比例、積分、微分、前饋4.3.2調速系統(tǒng)模型框圖圖4-1神華神東電力公司店塔發(fā)電廠#2機DEH控制系統(tǒng)框圖（注：請廠家用實際模型框圖替換此框圖）4.4協(xié)調系統(tǒng)(CCS)參數(shù)4.4.1協(xié)調系統(tǒng)基本參數(shù)協(xié)調系統(tǒng)制造廠 協(xié)調系統(tǒng)類型 協(xié)調系統(tǒng)型號 一次調頻死區(qū)Erpm轉速不等率δ%控制環(huán)節(jié)參數(shù)設置（根據(jù)現(xiàn)場設置值收資）：比例、積分、微分、前饋4.4.2協(xié)調系統(tǒng)模型框圖圖4-1神華神東電力公司店塔發(fā)電廠#2機CCS控制系統(tǒng)框圖（注：請廠家用實際模型框圖替換此框圖）5試驗儀器、測點及接線5.1試驗儀器試驗儀器如下：表5-1試驗測試儀器儀器名稱生產(chǎn)廠家備注WFLC-VI電量記錄分析儀中國電力科學研究院波形記錄與分析FLC_VI轉換器中國電力科學研究院信號轉換TEK信號發(fā)生器TEK公司模擬轉速信號其他常規(guī)儀器如萬用表等CEPRI電廠提供5.2試驗測點清單試驗測點清單如下：表5-1試驗測點清單序號測點名稱備注1機組功率功率變速器，或PT、CT2機組轉速轉速傳感器3DEH總閥位指令輸出DEH模出信號4高壓調門位移反饋位移傳感器5汽包壓力DAS信號6主汽門后壓力DAS信號7調節(jié)級壓力DAS信號8冷端再熱器入口壓力DAS信號9熱端再熱器出口壓力DAS信號10中排壓力DAS信號11DEH頻差值DEH模出信號12DEH功率環(huán)PID輸出DEH模出信號13CCS頻差值CCS模出信號14CCS功率環(huán)PID輸出CCS模出信號注：如果需要對CCS系統(tǒng)進行靜態(tài)PID校核，則需要13、14測點。5.3試驗接線圖6-1試驗接線圖注：（1）對于組態(tài)輸出的信號，如果沒有足夠的備用通道，可以根據(jù)試驗進展情況有選擇的接入。（2）試驗人員在進行靜態(tài)試驗時，要落實好動態(tài)試驗的測點和接線，以保證動態(tài)試驗能夠順利開展。（3）信號的刷新頻率要盡可能快，且要盡可能從傳感器引接信號，刷新速度最慢不能低于點/100ms（主要針對可能需要通過AO輸出的壓力信號而言），以為建模提供盡可能精確的數(shù)據(jù)。6試驗方法及相關條件6.1靜態(tài)試驗試驗條件：（1）DEH調試完畢；（2）鍋爐停爐、管道無汽壓、機組冷態(tài)；（3）潤滑油、抗燃油系統(tǒng)（包括蓄能器）工作正常；（4）機組具備掛閘條件，且油溫、油壓在正常范圍內。（5）在接線全部完成的情況下，靜態(tài)試驗需要3~6小時時間。6.1.1電液控制系統(tǒng)（DEH）控制環(huán)節(jié)參數(shù)校核試驗方法（1）將PID環(huán)節(jié)（重點為負荷控制回路）單獨設置為P、I、D環(huán)節(jié)，及PI、PD、PID環(huán)節(jié)。（2）強制PID環(huán)節(jié)的輸入量，測取PID環(huán)節(jié)的輸出量。（3）強制一次調頻環(huán)節(jié)的頻差輸入量，測取一次調頻環(huán)節(jié)的輸出量。6.1.2協(xié)調控制系統(tǒng)（CCS）控制邏輯校核試驗方法（1）通過改變CCS控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的輸入量，錄取該環(huán)節(jié)的輸出量，對CCS控制邏輯進行校核。（2）與CCS廠家人員或現(xiàn)場調試人員查看CCS邏輯和參數(shù)配置，獲取詳盡并準確的資料。6.1.3高調門動作特性測試試驗方法：在DEH端子柜加3000r/min的轉速模擬信號（或強制該信號），并模擬機組的并網(wǎng)狀態(tài)。在調門單閥和順序閥方式各進行兩次如下試驗。（1）手動方式下，分別進行總閥位指令90%，50%，20%，5%，2%階躍，也可根據(jù)現(xiàn)場錄波情況靈活調整階躍量。（2）以3200Hz的采樣頻率，記錄整個過程中以下參數(shù)的變化情況：總閥位指令，高調門CV1~CV4的閥位反饋。6.2動態(tài)試驗試驗條件：（1）AGC功能退出。（2）調速系統(tǒng)工作正常，機組并網(wǎng)并已經(jīng)穩(wěn)定運行在穩(wěn)燃負荷以上；（3）DEH及CCS各運行方式可以正常投入、運行穩(wěn)定及無擾切換，調節(jié)品質滿足要求；（4）一次調頻功能可以正常投入；（5）試驗期間盡量維持主汽壓力在額定值附近；（6）機組的各項保護正常投入。（7）在接線全部完成的情況下，動態(tài)試驗需要2~4小時時間。6.2.1DEH閥控方式總閥位指令階躍試驗方法：（1）將DEH運行方式切換至閥控方式，進行總閥位指令的上、下階躍，控制階躍量，使得階躍引起的負荷變化不超過10%的額定負荷。若DEH閥控方式下可以投入一次調頻功能，也可以通過一次調頻功能進行該項試驗。（2）進行階躍試驗時，運行人員盡量維持主汽壓力穩(wěn)定。一次階躍后須等待機組運行狀況穩(wěn)定，方可以進行下一次階躍試驗。（3）以3200Hz的采樣頻率，記錄整個過程中以下參數(shù)的變化情況：功率、總閥位指令，頻率（頻差）、高調門位移反饋、汽包壓力、主汽壓力、調節(jié)級壓力、冷再壓力、熱再壓力、中排壓力。6.2.2DEH功率閉環(huán)頻率擾動試驗試驗方法：（1）并網(wǎng)狀態(tài)下，DEH投功率閉環(huán)運行，CCS退出。（2）通過強制DEH一次調頻環(huán)節(jié)的頻差輸入，對機組進行頻率擾動試驗。根據(jù)現(xiàn)場情況，可以進行5轉左右的頻差擾動。（3）進行階躍試驗時，運行人員盡量維持主汽壓力穩(wěn)定。一次階躍后須等待機組運行狀況穩(wěn)定，方可以進行下一次階躍試驗。（4）以3200Hz的采樣頻率，記錄整個過程中以下參數(shù)的變化情況：功率、總閥位指令，頻率（頻差）、高調門位移反饋、汽包壓力、主汽壓力、調節(jié)級壓力、冷再壓力、熱再壓力、中排壓力。6.2.3CCS功率閉環(huán)頻率擾動試驗試驗方法：（1）并網(wǎng)狀態(tài)下，CCS投功率閉環(huán)運行。（2）通過強制一次調頻環(huán)節(jié)的頻差輸入，對機組進行頻率擾動試驗。根據(jù)現(xiàn)場情況，可以進行5轉左右的頻差擾動。須注意CCS和DEH一次調頻環(huán)節(jié)的配合情況。（3）進行階躍試驗時，運行人員盡量維持主汽壓力穩(wěn)定。一次階躍后須等待機組運行狀況穩(wěn)定，方可以進行下一次階躍試驗。（4）以3200Hz的采樣頻率，記錄整個過程中以下參數(shù)的變化情況：功率、總閥位指令，頻率（頻差）、高調門位移反饋、汽包壓力、主汽壓力、調節(jié)級壓力、冷再壓力、熱再壓力、中排壓力。6.2.4機組甩負荷試驗（選做）試驗方法：（1）根據(jù)電廠安排，在進行