福建棉花滩水电厂4号机调速器国产化改造

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　　由福建棉花滩水电开发有限公司、武汉大学和武汉四创公司合作承担的“棉花滩水电厂4号机调速器国产化改造”项目，于2012年12月13日由福建省中试院完成了现场测试和建模试验，并投入运行。

　　该项目以机组非线性建模与实时仿真为主要研究方法，在深入分析原有进口调速器的控制规律和控制策略的基础上，吸收了原有调速器的优点，从而确定了国产调速器的系统结构、调节模式和控制规律。事实表明，机组的精细化建模与实时仿真为国产调速器的研发和优化提供了很好的平台，实时仿真模型与真实水轮机特性吻合度较好，通过实时仿真所选择的调速器参数与真机运行参数基本一致。

　　改造后的调速器主要性能指标均满足或优于国家标准，现场测试结果与国家标准的比较如下：

技术指标	国家标准	实测结果
静特性转速死区	ix≤0.02%	ix=0.002%
自动开机过程	tSR/t0.8≤5	tSR/t0.8=1.63
空载频率摆动值	在手动小于±0.20%时 ≤±0.15%	手动为-0.74%~+0.1%，自动为-0.14%~+0.12%
接力器不动时间	Tq≤0.2S	Tq=0.08S
甩100%负荷	tE/tM≤8，波峰数≤2， nmin/nr=0.90	tE/tM=4.27，波峰数=1， nmin/nr=0.998

　　一次调频性能优于华东电网的要求，现场测试结果与华东电网一次调频要求的响应性能比较如下：

一次调频响应性能技术指标	华东电网一次调频响应性能要求	实测结果
一次调频负荷响应滞后时间（即额定水头在50m及以上的水电机组，其一次调频负荷响应滞后时间）	≤4s	1.9s
一次调频负荷达到规定调整幅值时间（即当电网频率变化超过机组一次调频死区时，机组一次调频的负荷调整幅度应在此时间内达到一次调频的最大负荷调整幅度的100%）	≤15s	2.8s
一次调频负荷稳定时间（即在电网频率变化超过机组一次调频死区时开始，在此时间内，机组实际出力与机组响应目标偏差的平均值应在机组额定有功出力的±3%以内。）	≤45s	2.4s

　　从甩100%负荷特性看，改造后的新调速器优于原进口老调速器，新、老调速器甩100%负荷特性比较如下：

技术指标	国家标准	新调速器实测结果	原进口调速器实测结果
调节时间tE与转速升速时间tM的比值	tE/tM≤8	tE/tM=4.27	tE/tM=7.48
超过稳态转速3%额定转速值以上的波峰数	波峰数≤2	波峰数=1	波峰数=2
甩负荷后机组的最低相对转速	0.90≤nmin/nr	nmin/nr=0.998	nmin/nr=0.96

　　从以上测试结果可以看出棉花滩水电厂4号机调速器国产化改造是非常成功的，其主要性能指标均优于国家标准，达到了预期的目的，为将来的检修、维护和运行带来了极大的方便。