抽水蓄能电站负荷控制方式

1、抽水蓄能电站控制功能是在电站计算机上实现的。整个电站的控制分为二级，即系统级和电 站级。系统级当电站的“远方/就地”开关设置为远方时，允许调度所以整个电站为单元进行控制。电站级当电站的“远方/就地”开关设置为就地时，允许电站以机组为单元就地进行控制。在正常情况下，电站总是处于系统级控制，根据调度所或电站设置的总有功及电站的发电裕 度（旋转备用）的整定值对电站实行负荷管理，确定需要发电或抽水的机组台数和各机组的 负荷分配。一、机组的运行模式每台机组有三种运行模式，即联合控制模式、独立模式和试验模式。（一）联合控制模式在联合控制模式下，机组控制单元（LCU）按厂站计算机的指令控制机组的运行。联合控

2、制模 式的设置是建立在机组为远方控制的基础上。（二）独立模式在独立模式下，该机组只响应电站操作员的键盘命令，联合控制系统无法对机组进行启停控 制以及负荷的设定，但联合系统将自动地从电站的总设定值中扣除在独立模式下机组的设定 值，然后进行分配。（三）试验模式在试验模式下，根据机组远方/就地开关的设置，机组既可在控制室的键盘上操作，也可在 就地操作员站上操作。机组的输出不受联合控制系统的控制，也不计入电站的总设定值内。二、机组的运行工况机组的稳定工况有：停机工况、发电工况、水泵工况、发电调相工况和水泵调相工况。机组的稳定工况是根据电站的运行方式由联合控制系统或电站操作员选择的。联合控制系统允许电站

3、同时运行的稳定工况有以下几种：发电工况一一即电站的机组都运行在发电工况；或部份机组运行在发电工况，部份机组运 行在发电调相工况。水泵工况一一即电站的机组都运行在水泵工况；或部份机组运行在水泵工况，部份机组运行 在水泵调相工况。调相工况一一即电站的机组运行在发电调相或水泵调相工况。联合控制系统不允许电站同时运行在发电和水泵的工况，只有机组在试验模式，同时该机组 与其它运行机组（联合本模式或独立模式）不连接在同一根进水管上。在这样的条件下，允 许试验模式的机组运行在与其它机组相反的工况。三、电站的运行方式抽水蓄能电站通常有三种运行方式：即自动方式，操作员方式和监视方式。自动方式在电网频率以及水库水

4、位正常情况下，且电站设置为自动方式时，联合控制系统根据调度所 或电厂设置的总功率和电压的设定值对电站中所有工作在联合方式下的机组进行负荷管理 和电压管理。操作员指导方式操作员指导方式与自动方式功能类似，所不同的是电站只能由电厂控制，不接受调度所控制。 电压管理只能是电压调节模式。联合控制系统中的负荷管理和电压管理系统计算出分配给每台在联合控制模式下机组的有 功设定值和电压设定值。启动命令不是直接送到机组，而是显示在操作员的屏幕上供修改、 确认后执行。监视方式在这种方式下，联合控制系统的负荷管理和电压管理功能退出运行，并跟踪机组的有功无功 的设定值。一旦选择了这种模式时，所有在联合控制模式的机组

5、都自动切换到独立模式，联 合控制系统不再对机组进行控制。电站的这三种运行方式选择只能在电站侧进行。四、负荷管理在自动或操作员指导方式下，联合控制系统根据电站总的负荷设定值和水库水位情况，计算 并分配机组的负荷，决定机组启定并按如下公式计算分配设定值：发电工况Pj = PgPiPj.联合控制系统总有功设定值Pg.电站总有功设定值Pi.运行在独立模式机组的有功设定设定值水泵工况Nj = Pp/XZNiNj.联合控制系统要求水泵运行台数Pp电站总有功设定值X一台水泵的耗电量Ni运行在独立模式下的水泵数按约定正的设定值为发出有功（发电工况），负的设定值为消耗有功（水泵工况）。在发电工况下，受到水泵水轮

6、机特性的限制，例如某些机组不允长时间运行在50%以下的 负荷，因此功率调节范围受到一定的限制。在水泵工况下，机组只能运行在满负荷状态，机组消耗的电量随水库水头的变化而变化。联 合控制系统根据总的负荷设定值和预置的一台机组的耗电量计算所需的水泵运行台数。并确 保水泵实际耗电量小于或等于设定值。负荷管理模式负荷管理有三种模式：负荷设定模式、频率调节模式和频率辅助调节模式。频率调节模式和频率辅助调节模式只有当电站处于发电工况才有效。根据电站远方/就地开关的设置，这三种负荷管理模式可在调度所或电厂进行选择。负荷设定模式在负荷设定模式下，操作员可以选择日负荷曲线或指定负荷设定值这两种方法。当选择了日负荷

7、曲线时，电站计算机按照日负荷曲线的给定值计算和分配机组的出力。为了 避免机组的频繁启停，在负荷界曲线的负荷值需要启停机组时，联合控制系统将检查以后两 个15分钟的负荷值是否有相同的要求后才发出机组的启停命令。当选择了指定负荷设定值时，电站计算机将立即响应该负荷值，在操作未解除或修改该指定 值之前，电站将维持该指定值不变。频率调节模式在频率调节模式下，联合控制系统以最快的速度响应电网AGC调节的要求（设定周期为4 一20秒），以维持电网的频率。为了避免由于通信信道干扰而引起机组的频繁启停，当周 期性负荷设定值要求启动机组时，联合控制系统将检查以后收到的两点是否相同的要求后再 执行（延迟两个周期）

8、。这种模式用于周期性负荷设定值。频率辅助调节模式这种模式是负荷设定模式和频率调节模式的组合。当电网频率在一许可的频带范围内，联合 控制系统将遵循负荷曲线或指定负荷设定值。当电网频率超出了设定的频带范围，联合控制 系统将自动接受周期性负荷设定值来进行调节。负荷设定的方法联合控制系统允许以下几种负荷设定方式：日负荷曲线、指定负荷设定值、周期性的负荷设 定值、电站发电裕度等。日负荷曲线日负荷曲线是负荷预告曲线。它以15分钟为间隔的形式给出第二天24小时的负荷设定值。 日负荷曲线有当天和第二天两根负荷曲线。每天23:46时，电站的控制系统自动将第二天的 负荷曲线替代原当天的负荷曲线，并将原第二天的负荷

9、曲线的值设置为零。电站操作员可以 对当天的负荷曲线进行修改。日负荷曲的投入必须满足以下条件：联合控制系统在自动控制方式或操作员指导方式，负荷 管理在负荷设定方式，有当天的负荷曲线，操作员选择了日负荷曲线。日负荷曲线是由调度所根据电厂第二天水库的预报水位，机组的运行计划及负荷情况制定 的，通过计算机通信网络送到电厂。指定负荷设定值指定负荷设定值是实时负荷设定值，它的投入必须满足以下条件：联合控制系统在自动方式 或操作员指导方式，负荷管理在负荷设定方式，操作员选择了指定负荷设定值方式并设定和 实施了负荷设定值。在负荷设定方式下，指定负荷曲线的运行允许操作员根据实际情况实时修改负荷设定值。当 电站处

10、在远放控制时指定负荷设定值是通过RTU通道传送的。周期性负荷设定值周期性负荷设定值是由调度所AGC系统计算设定的，并通过RTU通道传送到电厂，设定 周期为420秒。它的投入必须满足以下条件：电站在远方控制，联合控制系统在自动方 式，电站在发电工况，负荷管理在频率调节或频率辅助调节，调度所AGC系统投入。电站发电裕度电站发电裕度实际上是所要求的电站旋转备用容量，它与电站总的负荷设定值相加来决定开 机台数。电站发电裕度只有当电站在发电工况时才有效。电站发电裕度是通过RTU通道传送的。由于受发电机组最小发电容量的限制，电站计算机对调度所设定的电站发电裕度进行检查， 确保分配到每台运行机组的发电裕度不

11、应过大而使机组运行在不允许长时间运行运的低负 荷区。五、运行的限制，降级模式当电站运行条件受到水位、频率的限制时，电站的优化软件自动退出，联合控制系统软件自 动转入电站运行限制或降级模式。（一）机组输出的限制在发电工况，联合控制模式机组的最大出力限制为铭牌出力，在独立模式或试验模式下机组 最大出力为110%额定功率左右。（二）水位的限制电站所有运行的机组受到下列水位条件的限制：上水库水位高或下水库水位低，则所有在水泵工况的机组顺序停机。上水库水位低或下水库水位高，则所有在发电工况的机组顺序停机。（三）电网频率的限制电站所有运行的机组都受电网频率的限止，当电网频率持续高于51Hz （0-60秒）时，则 所有在发电工况的机组依次停机；当电网频率持续低于48.5Hz （0-60秒）时，则所有在 水泵工况的机组依次停机。为了防止由于停机而引起的电网频率波动，机组之间的停机时间 间隔是可设置的。当水轮发电机组的运行受到水位和频率的限制时，不论机组运行在何种模式下（联合/独立 /试验），联合控制系统将根据机组的优先级和运行小时数等自动发出停机命令。（四）降级模式当电网频率超出以下频率时，联合控制系统将自动转入降级模式，即电网频率持续高于51.5Hz （060秒）原先运行在水泵调相的机组自动转入水泵工况