一种水电机组协调控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本申请涉及水力发电，尤其涉及一种水电机组协调控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、水电机组调速器系统承担着负荷调整、维持电网频率稳定等核心功能，一次调频通过频差闭环自动调节导叶开度，实现系统频率的有差调节。在东南亚等电网薄弱的地区，电网频率偏差大、波动频繁，随着一次调频功能的逐步投运，传统控制策略的缺陷日益凸显。

2、传统调速器控制中，导叶开度给定值由监控功率给定对应开度分量、空载开度分量与一次调频开度分量直接线性叠加构成，监控功率给定与一次调频分量存在耦合干涉，下发功率设定值时需抵消当前一次调频调节量，导致设定值继承调频调节分量；当电网频率回归死区范围、一次调频分量逐渐归零后，监控给定值中固化的调频补偿量会引发机组负荷大幅异常波动，严重时造成机组过负荷运行，威胁机组与电网的安全稳定。因此，亟需一种可实现一次调频与功率给定解耦的控制方法，消除调频分量对功率给定的影响，保障薄弱电网环境下机组运行安全。

技术实现思路

1、本申请提供了一种水电机组协调控制方法、装置、电子设备及存储介质。可以解决相关技术中因监控功率给定与一次调频分量直接耦合叠加，调频分量残留于功率给定通道中，在频率回归死区后引发机组负荷大幅异常波动、易造成过负荷风险的问题。

2、根据本申请的第一方面，提供了一种水电机组协调控制方法，其中，包括：

3、实时采集机组频率反馈值、频率给定值、有功实发值、有功设定值、导叶开度及水头参数，根据频率偏差与预设死区的关系，判定一次调频处于“死区内”或“死区外”状态；

4、当一次调频处于“死区外”状态时，独立计算一次调频导叶开度分量，当处于“死区内”状态时，所述一次调频导叶开度分量取零；

5、当监控系统下发新的功率设定值时，计算当前一次调频分量对应的等效功率偏移量，并对所述新的功率设定值进行频差解耦补偿，即将所述新的功率设定值减去所述等效功率偏移量，得到补偿后的等效功率给定值，再将所述补偿后的等效功率给定值转换为监控导叶开度分量；

6、将所述监控导叶开度分量、空载开度和所述一次调频导叶开度分量合成为导叶总给定值；

7、对所述导叶总给定值进行自适应限幅保护后输出至导叶位置控制回路。

8、根据本申请的第二方面，提供了一种水电机组协调控制装置，包括：

9、判定模块，被配置为实时采集机组频率反馈值、频率给定值、有功实发值、有功设定值、导叶开度及水头参数，根据频率偏差与预设死区的关系，判定一次调频处于“死区内”或“死区外”状态；

10、第一计算模块，被配置为当一次调频处于“死区外”状态时，独立计算一次调频导叶开度分量，当处于“死区内”状态时，所述一次调频导叶开度分量取零；

11、第二计算模块，被配置为当监控系统下发新的功率设定值时，计算当前一次调频分量对应的等效功率偏移量，并对所述新的功率设定值进行频差解耦补偿，即将所述新的功率设定值减去所述等效功率偏移量，得到补偿后的等效功率给定值，再将所述补偿后的等效功率给定值转换为监控导叶开度分量；

12、合成模块，被配置为将所述监控导叶开度分量、空载开度和所述一次调频导叶开度分量合成为导叶总给定值；

13、输出模块，被配置为对所述导叶总给定值进行自适应限幅保护后输出至导叶位置控制回路。

14、根据本申请的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

15、至少一个处理器；

16、以及与至少一个处理器通信连接的存储器；

17、其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述第一方面所述的水电机组协调控制方法。

18、根据本申请的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行前述第一方面所述的水电机组协调控制方法。

19、根据本申请的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现如前述第一方面所述的水电机组协调控制方法。

20、通过本申请，由于在监控系统下发新的功率设定值时计算当前一次调频分量对应的等效功率偏移量并执行频差解耦补偿，将补偿得到的监控导叶开度分量与独立计算的一次调频导叶开度分量合成为导叶总给定值，同时对总给定值进行自适应限幅保护，因此，可以解决相关技术中因监控功率给定与一次调频分量直接耦合叠加，调频分量残留于功率给定通道中，在频率回归死区后引发机组负荷大幅异常波动、易造成过负荷风险的问题，达到实现一次调频与功率给定的解耦协调控制，消除调频残余效应，保障薄弱电网环境下机组负荷平稳调节与安全稳定运行的技术效果。

21、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种水电机组协调控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水电机组协调控制方法，其特征在于，步骤s2中所述一次调频导叶开度分量的计算公式为：

3.根据权利要求1所述的水电机组协调控制方法，其特征在于，步骤s3中所述等效功率偏移量的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的水电机组协调控制方法，其特征在于，步骤s4还包括：

5.根据权利要求4所述的水电机组协调控制方法，其特征在于，步骤s4还包括：当检测到频率进入死区后，自动将监控设定值刷新为当前有功实发值。

6.根据权利要求1所述的水电机组协调控制方法，其特征在于，步骤s5中所述自适应限幅保护包括：

7.根据权利要求6所述的水电机组协调控制方法，其特征在于，当限幅保护连续生效超过预设时间阈值时，自动发出告警信号并记录事件日志。

8.一种水电机组协调控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的水电机组协调控制方法。