苏杭，何常胜，高玲

（1. 云南电力试验研究院（集团）有限公司，昆明 650217，2. 长江电力股份有限公司溪洛渡水力发电厂，云南 永善 657300）

0 前言

水电装机占70%以上的云网异步运行后，系统动稳问题主要表现为功率不平衡引发的频率波动[1]，直流FLC和一次调频成为调节功率的主要手段[2]。在频率恢复过程中，穿越调频死区（±0.05 Hz）时易出现超低频振荡现象，主要由于大型水电机组一次调频过程中的水锤效应所致。水锤效应造成的有功反调引入相位滞后和负阻尼，令系统发散失稳[3-4]。2016年开始的异步联网系统整体验证试验中，试图通过减小主力水电机组调速系统Kp、Ki、Kd参数，增大一次调频死区的方式减小反调，抑制低频振荡发生。结果，因模型参数Tw的偏差，模型适应性较差，对反调的模拟不够准确，初期参数调整并未使人满意[5]。

据以往的超低频振荡频率大小（≤0.1 Hz），采用刚性水锤模型能够满足与调速系统相关的低频振荡问题分析[6]，而BPA水轮机-引水系统模型仍以线性化模型为主。本文围绕这一现状展开讨论。

1 模型应用现状

目前，水轮机及引水系统刚性水锤线性化模型符合如下形式，即BPA平台TW卡和TV卡，如图1-图2所示。

图1 TW卡（理想模型）

图2 混流式模型TV卡

其中Tw为水流惯性时间常数，a，b为系数，y为开度，PM为水轮机出力。仿真表明：刚性水锤条件下，Tw的存在使得水轮机力矩有一反向调节，随着Tw的增大，反调峰值功率PRP和反调峰值时间TRP（图3）增大[7]。现阶段，模型应用存在的困境为：

1）按Tw定义Qr为额定流量，Hr为额定水头，L、S为引水系统参数，g为重力加速度），同机组Tw为定值，TW卡成为固化参数模型，仅在额定水头、额定流量时效果较好。……