水电站引水系统动态特性参数原型试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水电站领域，尤其是涉及一种水电站引水系统动态特性参数原型试验方法。
【背景技术】
[0002]随着我国水电事业的发展，大、中型水力发电机组增长迅速，很多水力发电站处于电网远端即边缘位置，系统稳定性差，频率波动频繁，电站运行时频繁进行小波动负荷调整，同时与电网的衔接点薄弱，一旦线路出现异常，将导致全站甩负荷或大波动负荷调整，电站的引水发电系统能否在小波动负荷调整时迅速稳定或能否承受大波动负荷变化时的水压上升，这是各水电企业迫切需要进行测试验证的重要问题。
[0003]目前引水发电系统原型的重要技术数据如转速上升值、压力上升值、接力器关闭时间等皆为设计院提供的理论计算值，电站在实际甩负荷或大、小波动负荷调整中引水发电系统的技术数据常常与理论计算值相悖，如栗子坪水电站、华能龙安水电站和大唐铜陵水电站等。为此大量的发电企业要求对其电站的引水发电系统技术数据进行测试和验证，如果与理论数据相出入，则找出原因并进行整改。随着研究课题的深入，我们提出了针对水电站弓I水发电系统原型的试验方法
[0004]此方法属于国内首创，至今还无任何单位及个人提出其试验方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:针对现有技术存在的问题，提供一种水电站引水系统动态特性参数原型试验方法，为发电企业提供了一个测试和验证其水电站引水发电系统原型技术数据的试验方法，为设计单位修正电站的引水发电系统设计参数提供的技术依据，也为电力系统稳定计算提供重要的原始数据。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案来实现:
[0007]一种水电站引水系统动态特性参数原型试验方法，其特征在于，该方法包括:对调速器PID参数进行测试；进行单机及全站甩负荷试验；进行小波段负荷调整试验；进行大波段负荷调整试验。
[0008]作为进一步的技术方案，对调速器PID参数进行测试需满足条件:(I)机组静止，蜗壳未充水或蝶阀全关，已做好安全隔离措施；(2)调速系统已按照水轮机调速器与油压装置试验验收规程进行了试验和调整，高压油系统正常，机械锁定解除，调速器具备运行条件。
[0009]作为进一步的技术方案，进行单机及全站甩负荷试验包括:单机甩负荷试验和至少两台机组组合甩负荷试验。
[0010]作为进一步的技术方案，单机甩负荷试验包括:(I)在机组静态试验时，对机组的分段关闭装置，事故停机装置进行检查和测试；(2)各机组分别做单机甩50%、75%、100%额定负荷的试验。
[0011]作为进一步的技术方案，至少两台机组组合甩负荷试验包括:组合的各机组各带25%额定负荷、各带50%额定负荷、各带75%额定负荷甩一次。
[0012]作为进一步的技术方案，若进行两台机组组合甩负荷试验，则还包括步骤:单机带满负荷，另外一台机带50%额定负荷或75%额定负荷甩一次。
[0013]作为进一步的技术方案，进行小波段负荷调整试验包括:
[0014](I) 一台机组并网态带50%额度负荷，其余机组停机，调速器切现地，依次在指定时间内手动将负荷调整至60%额定负荷、70%额定负荷、60%额定负荷、50%额定负荷，并分别记录每次水压波动稳定时间和各测点变化；
[0015](2) 一台机组并网态，其余机组停机，功率闭环投入，调速器切远方，依次在指定时间内手动将负荷调整至60%额定负荷、70%额定负荷、60%额定负荷、50%额定负荷，并分别记录每次水压波动稳定时间和各测点变化；
[0016](3) 一台机组带额定负荷运行，另一台机组并网态带50%额度负荷，其余机组停机，调速器切现地，依次在指定时间内手动将负荷调整至6 O %额定负荷、7 O %额定负荷、60%额定负荷、50%额定负荷，并分别记录每次水压波动稳定时间和各测点变化；
[0017](4) 一台机组带额定负荷运行，另一台机组并网态，其余机组停机，功率闭环投入，调速器切远方，依次在指定时间内手动将负荷调整至60%额定负荷、70%额定负荷、60%额定负荷、50 %额定负荷，并分别记录每次水压波动稳定时间和各测点变化。
[0018]作为进一步的技术方案，进行大波段负荷调整试验包括:
[0019](I)两台机组在并网态，功率闭环投入，将负荷调整至目标值，再减至并网态，记录其调整时间和水压稳定时间，以及各测点波形变化；
[0020](2) 一台机组带指定负荷无变化，另一台机组将负荷调整至目标值，再减至并网态，记录其调整时间、水压波动稳定时间以及各测点波形变化；
[0021](3) 一台机组负荷带目标值，另一台机组在并网态，两台机组进行负荷转移，记录其调整时间、水压波动稳定时间，以及各测点波形变化；
[0022](4)两台机组都为并网态，同时增加负荷至目标值再减至并网态，记录其调整时间、水压波动时间，以及各测点波形变化；
[0023](5)两台机组均为并网态，间隔一定时间增加负荷至目标值再减至并网态，记录其调整时间、水压波动时间，以及各测点波形变化；
[0024](6)根据调压井水位振幅和稳定时间的变化，修改调整时间，重复以上试验，以选取一组最优的负荷调整时间。
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0026]1、该方法可以直观的分析全站负荷波动变化或甩负荷后，对电站引水发电系统安全的影响；
[0027]2、该方法为水电站引水发电系统的理论设计提供了科学的验证方法，为电厂安全稳定运行提供了可靠的技术保障，为引水发电系统调整时间的优化提供了重要的技术依据；
[0028]3、该方法为进一步研究电站的引水发电系统原型提供直接的技术依据，为电力系统稳定计算提供重要的原始数据。
【具体实施方式】
[0029]下面以具体实施例对本发明进行详细说明。
[0030]实施例
[0031]本发明方法的试验原理:a、在全站负荷波动或甩负荷的情况下，对水轮发电机组转速上升、蜗壳压力上升及钢管压力上升进行测试，验证调保计算参数是否满足设计要求。b、对电站调整负荷过程中(此时负荷会出现或大或小的波动)水压稳定时间进行测试，验证调压井设计符合要求。C、在试验成果的基础上，开展功率调节模式及开度调节模式下增减负荷过渡过程的稳定性与调节品质分析，并以此作为指导电厂以后安全运行的依据，并为电网的稳定计算提供弓I水发电系统原型的直接数据。
[0032]具体试验步骤如下:
[0033]1.调速器PID参数测试及相关性能试验
[0034]机组静止，蜗壳未充水或蝶阀全关，已做好安全隔离措施；调速系统已按照水轮机调速器与油压装置试验验收规程进行了试验和调整，高压油系统正常，机械锁定解除，调速器具备运行条件。对调速器PID参数进行测试。
[0035]2.单机及全站甩负荷试验
[0036]I)单机甩负荷试验:
[0037]为确保机组调速器及导水机构动作可靠，在机组静态试验时，对机组的分段关闭装置，事故停机装置进行检查和测试。从电站安全角度出发，各机组分别做单机甩50%、75%、100%额定负荷的试验。
[0038]2)双机(或几台机)组合甩负荷试验
[0039]单台机组甩负荷结束后，确认各机组甩负荷动作准确且不存在安全隐患(如振动、摆度幅值过大)，根据现场情况分别让双机(或几台机)各带25%额定负荷、各带50%额定