西藏冲击式抽水蓄能机组调速器间协联探讨

西藏冲击式抽水蓄能机组调速器间协联探讨

杜杨康

（国网西藏电力有限公司羊湖抽水蓄能发电公司西藏拉萨市850000）

摘要：文章对羊湖抽水蓄能电站机组调速器间协联逻辑进行了分析与探讨，并结合实际应用情况，提出了改进建议。

关键词：冲击式；调速器；协联

1引言

羊湖抽水蓄能电站（以下简称羊湖电站）的上池是位于浪卡子县境内的大型高原封闭湖泊——羊卓雍湖（以下简称羊湖），下池是西藏高原最大的河流——雅鲁藏布江（以下简称雅江）。羊湖与雅江相距9.5km，高差为843m，羊湖电站装设有4台由奥地利ELIN公司生产的三机式抽水蓄能机组，承担藏中电网应急、调峰、调频等任务。

羊湖电站采用冲击式水轮机组，设计初期即在硬件与软件上考虑了机组调速器间功率、喷嘴开度的协联关系，将此关系充分应用到生产实际中，将进一步提高电站与电网安全稳定运行。

2硬件配置及逻辑

2.1硬件配置

羊湖电站采用voith调速器，+UC3-K0452为本机组喷嘴全关信号继电器、+UC3-K0454为本机组处于三机工况运行继电器。此继电器的三对节点分别串入其他三个机组，即1号机是否喷嘴全关、是否处于三机工况运行，均以开入方式告知2、3、4号机。

2.2逻辑

2.2.1喷嘴全关与正比率限制（[%/s]）

正比率限制为单位时间内喷嘴开度增长百分比的最大值，数值越大，喷嘴打开响应越快。

分析上表，当未有机组喷嘴打开的情况时，本机组开机时将以最大正比率限制值开机；当有三台机组处于喷嘴打开的情况时，本机组开机时将以最小正比率限制开机。此措施避免了喷嘴打开速度过快，防止因水流量过大对压力钢管造成不稳定因素；降低后开机组的振动，避免对在运机组产生影响。

2.2.2三机工况

若处于三机工况的机组数量由零变一时，内部逻辑将及时捕捉此上升沿。此条件与“抽水工况运行命令”并列，均用于复归抽水工况运行，即当出现除本机组外第一台抽水的机组或抽水命令下达时，本机组的三机运行工况将不能保持，继而转换为抽水工况。

因为羊湖电站机组为三机同轴式抽水蓄能机组，冲击式水轮机带动发电机与蓄能泵共同旋转，从静止到抽水工况运行，发电机出力逐渐减少，直至蓄能泵所消耗的功率完全来自与电网。三机运行工况实际是减少抽水时对电网的影响。机组调速器间三机工况通信保证了有且仅有一台机组处于三机工况，其他机组均处于抽水工况，完全吸收额定功率。仅有一台机组处于三机工况，消耗来自于电网的功率增减仅与此一台机有关，有利于快速响应及安全稳定。

在没有SFC的情况下，羊湖电站的设计思路及功能完全能够符合高效、稳定的要求。

3思考

1.+UC3-K0452线圈正电取自+1（保护电源），动作条件为调速器输出Q1.1喷嘴全关；若喷嘴停机时间足够长，主油阀关闭，喷嘴控制油路油压将无法保持，喷嘴将仅在弹簧作用下出现未关严的情况。此情况下，讲开机组将误判断停机机组为流量机组，判喷嘴全关逻辑将不能真正发挥作用，且当前羊湖电站运行方式下，停机机组数至少为一，此功能未能完全发挥设计初衷。在羊湖电站现今事故备用的角色定位下，将不能最大限度的快速响应。

提出两种解决方式：

1.更改+UC3-K0452线圈正电，即增加一路经水轮机转速小于1%接至线圈正电。

2.更改调速器逻辑，即在静止状态下判喷嘴全关应强制输出。

参考文献

[1]姜跃龙《YangZhuoYong》.

作者简介

杜杨康：助理工程师，从事抽水蓄能电站电气检修、继电保护、高压试验、自动化及信息通信等工作。