吕 帅

（三峡大学 电气与新能源学院，湖北宜昌 443000）

引言

西南电网系统异步联网后，系统的转动惯量仅为同步联网的1/5～1/6，导致系统频率波动增大。因水锤效应为水轮机组原动机系统和调速器系统的固有属性，故负阻尼特性明显，水轮机组频率波动将诱发电网的低频振荡。为满足一次调频考核指标，部分电厂将调速系统响应速度调整得较高，反应动作迅速，这将对电网系统的安全稳定运行埋下隐患[1]。

为抑制西南电网异步运行后存在的低频振荡风险，西南分中心完成138台、5070万千瓦水电机组（统调占比68.4%）调速系统改造，调速器由大网功率反馈模式调整为小网-开度反馈模式，全网一次调频性能严重弱化，频率越限风险增加。经统计，西南电网异步运行期间，直调厂站（二滩）及其他投入西南AGC运行的水电机组（包括向家坝、溪洛渡、锦官等电站）突破一次调频死区（50±0.05）Hz次数比同步联网期间增长10倍以上，一次调频电量贡献比仅为5.84%（标准值为50%），不利于电网频率快速恢复。

在现有的技术基础上开展了水轮机调速器频率稳定性的研究。本文基于调速器和原动机系统存在的频率振荡问题，通过对二滩水电站水轮机及其调速系统进行参数实测及建模仿真计算，对调速器PID参数进行了优化，提出了水电站调速器频率稳定性能分析及优化建议[1]。本文基于大量较翔实的现场试验数据，就二滩水电站水轮机组调速器频率稳定性能及其影响因素得出了针对性强并具有实际参考价值的结论。……