Q GDW 11538-2016 同步发电机组源网动态性能在线监测技术规范.pdf
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1、 Q/GDW 115382016 同步发电 机组源网 动态性能 在线监测 技术规范 Technical specifications of online monitoring for synchronous generators power grid dynamic performance 2016 -12 - 28 发布 2016 - 12 - 28 实施 国家电网公司 发 布 ICS 29.240 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW 115382016 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范 性引 用文 件 . 1 3 术语 与定 义 . 1 4 发电 厂子 站
2、监 测量 接入 技术要 求 . 2 4.1 发电机 组 . 2 4.2 励磁系 统 . 2 4.3 调速系 统 . 3 4.4 PMU数据相 关要 求 4 5 机组 调节 性能 指标 . 4 5.1 机组励 磁系 统性 能指 标 . 4 5.2 机组一 次调 频性 能指 标 . 6 附录A (资 料性 附录 ) 新增数据 类 型命名 规则 9 编制说 明 10 Q/GDW 115382016 II 前 言 为将同步 发电机 组 重 要运 行参数 接入 广域 测量 系统 (WAMS ) 系 统, 对 同步 发电机组 源网协 调性 能进 行在线 实时 监测 , 以保 障电网的 安全 稳定 运行 ,
3、 进一步加 强同 步 发电机 组 与电网的 协调 性, 发挥其 对电 力系统 安全 稳定 的基 础性 支撑作 用, 制定 本 标准 。 本标准 由国 家电 网公 司国 家电力 调度 控制 中心 提出 并解释 。 本标准 由国 家电 网公 司科 技部归 口。 本标准 起草 单位 : 中国 电 力科学 研究 院、 国网 华北 分部、 国网 西北 分部 、 南瑞 集团 、 国网 湖南省电 力公司 、 国 网浙 江省 电力 公司、 国网 山东 省电 力公 司、 国网重 庆市 电力 公司 、 国网 华东 分部 、 国网新疆 电力有 限公 司、 国网 安徽 省电力 公司 、 国 网福建省 电力有限公 司
4、、 国网 冀北 电力有 限公 司、 国网陕西省 电力公 司、国网 北京 市电 力 公司 、国 网天 津市 电力 公司。 本标准 主要 起草 人: 陶向 宇、 何凤军 、 于钊、 张剑 云 、 王 超、 贺静 波、 张文 朝、 宋 军英 、 张静、张 冰、冯丽 、 王吉 利 、 李文 锋、王 官宏 、魏琳琳 、 王衡 、常喜强 、徐英、 贾 琳、 汤伟 、余 秀月 、宋 少群、 谢欢 、 唐浩 、 王卫 、郑 伟 宏、 艾东 平、 于大 海、 周成、 黄兴 、 武朝强 、 李莹、 肖洋、 夏潮 、 高磊、 李志 强、魏 巍、 韩志 勇 、 吴剑 超 、霍 承祥 、 濮钧 。 本标准 首次 发布
5、。 本标准 在执 行过 程中 的意 见或建 议反 馈至 国家 电网 公司科 技部 。 Q/GDW 115382016 1 同步 发电 机组源网 动态性 能在线监 测技术 规范 1 范围 本标准 规定 了同步 发电机 组 源网 动态 性能 在线 监测 的相关 术语 和基 本要 求, 明 确了源 网动 态性 能 子 站监测 接入 信息 内容 和在 线监测 技术 指标 的定 义。 本规范 适用 于接 入220kV 及以上 电压 等级 的水 电、 火电、 燃气和 核电 机组 和50MW及以上 的水 电机 组和100MW 及以 上的 火电 、燃气 和核 电 机组。 其他 类型机 组参 照执 行。 2 规
6、范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的 。 凡是注 日期的 引用 文件 , 仅所注 日期的 版本 适用 于本文 件。凡 是不 注日 期的 引用 文件, 其最 新版 本( 包括 所有的 修改 单) 适用 于本 文件。 GB/T 26865.2 电力 系统 实时动 态监 测系 统 第2 部分:数 据传 输协 议 GB/T 30370 火 力发 电机 组一次 调频 试验 及性 能验 收导则 3 术语与 定义 3.1 一次调 频 primary frequency control 通过各 原动 机调 速器 来调 节发电 机组 转速 ,以 使驱 动转矩 随系 统频 率而 变
7、动 。 GB/T 30370-2013,3.1 3.2 励磁控制 系统 excitation control system 包括同 步电机及 其 励磁 系统的反 馈 控制 系统。 GB/T 7409.1-2008,2.1 3.3 自动励 磁调 节器 (AVR )auto voltage regulator 将同步 发电 机的 实际 电压 与给定 值进 行比 较, 并按 其偏差 与适 当的 控制 规律 调节励 磁输 出的装置。 3.4 电力系 统稳 定器 (PSS )power system stabilizer 一 种附 加控 制, 它借 助于自 动励 磁调 节器 (AVR )控 制同 步电
8、机励 磁, 用以阻 尼电 力系 统功 率振 荡。输 入变 量可 是转 速、 频率、 功率 ,或 多个 变量 的综合 。 3.5 集散控 制系 统(DCS )distributed control system 将锅炉 ( 包括 常 压循 环流 化床) 汽轮 发电 机组 、或 燃气轮 发电 机组 余热 锅炉蒸汽轮 发电 机组 、 或反应 堆 汽 轮发 电机 组作 为一个 整体 进行 控制 ,通 过控制 回路 协调 锅炉 (包括 常压 循环 流化 床) 与 汽 轮机组 、 或 燃气 轮机 与余 热 锅炉 和汽轮机 组 、 或反 应堆与 汽轮 机组、或 在自 动状态 的工 作, 给锅炉 (包Q/GD
9、W 115382016 2 括常压 循环 流化 床 、 余热 锅炉) 、 反应 堆、 汽 轮机 、 燃气轮 机的 自动 控制 系统 发出指令, 以适 应 负荷变 化的需 要, 尽最 大可 能发 挥机组 调频 、调 峰的 能力 。 GB/T 30370-2013,3.6 3.6 数字式 电气 液压 控制 系统 (DEH )digital electric hydraulic control system 由电气 原理组 成的 敏感元 件、数 字电路 (计算机 ) ,由电 气/液压 原理 组成 的 放大元 件和液 压原 理 组成的 伺服 机构 所组 成的 汽轮机 控制 系统 。简称 数字电调 。
10、GB/T 30370-2013,3.7 3.7 相量测 量装 置(PMU )phasor measurement unit 用于进 行同步 相量 的测量 和输出 以及进 行动 态记录 的装置 。PMU 的核心 特征 包 括基于 标准时 钟信 号 的同步 相量 测量 、失 去标 准时钟 信号 的守 时能 力、PMU 与主 站之 间能 够实 时通 信并遵 循有 关通 信协 议。 3.8 广域测 量系 统(WAMS) wide area measurement system 基于同 步相 量测 量以 及现 代通信 技术 ,对 地域 广阔 的电力 系统 动态 过程 进行 监测和 分析 的系 统。 3.
11、9 干接点 drycontact 无源开 关, 具有 闭合 和断 开的两 种状 态, 两个 接点 之间没 有极 性, 可互 换。 4 发电厂 子站 监测 量接 入技 术要求 4.1 发电机 组 4.1.1 接入信 息 遥信量: 发电机 机端 电压 、发电 机机 端电 流、 机 组转速、 键相 脉冲 。 4.1.2 技术要 求 4.1.2.1 发电机 机端 电压 、机 端电 流应采 用交 流采 样, 通过 发电机 的定 子PT 、CT 二次接入 PMU 。 4.1.2.2 机组转 速信 号接 入应 满足 如下要 求: a) 对于火 电机 组, 将DEH 转速变 送器 输出 信号 和键 相脉冲 信
12、号 串入PMU 。 或者增加一 个与DEH 转速 变 送器性 能一 致的 转速 变送 器; b) 对于水 电机 组, 机组 转速信号 可不 用单 独接 入, 采用机端电 压 频率。 4.2 励磁系 统 4.2.1 接入信 息 4.2.1.1 遥信量 :AVR 自动/ 手动 信号、PSS 投入/ 退出 信号 、 低励限 制动 作信 号、 过励 限制动 作信 号、 V/Hz 限制 动作 信号 、定 子电流过 负荷 限制 动作 信号 。 4.2.1.2 遥测量 :励 磁调 节器 输出 电压、 励磁 调节 器输 出电 流、AVR 电压参 考给 定、PSS 输出信 号。 4.2.2 技术要 求 Q/GD
13、W 115382016 3 4.2.2.1 AVR 自动/ 手动 信号 和PSS 投入/ 退出 信号 技术 要求 如下 : a) AVR 自动/ 手动 信号 和PSS 投入/退出 信号 应 由 AVR 装置输 出, 增加 单独 干接 点 信号或 者通 过 原干接点信 号 经 中间 继电 器重动 后接入 PMU 。 b) 采用中 间重 动继 电器 方式输 出信 号 应 与励 磁系 统正常 运行 输出 信号 相互 隔离 , 避免影 响励 磁系 统正常 工作 。 c) AVR 自 动/ 手动 信号 和PSS 投入/ 退出 信号 不能 与 其他设 备共 用一 个干 接点 信号。 4.2.2.2 励磁限
14、 制动 作信 号应分别 由AVR 提供 干接 点信号接 入 PMU 。 4.2.2.3 励磁调 节器 输出 电压 和输 出电流 信号 接入 技术 要求 如下: a) 应通 过就 地安 装直 流 电压变 送器 ,将 励磁 调节 器 输出 电压 转换 为 4-20mA 直流 电流 或 0-5V 直 流电压 接入 PMU 。如图 1 所示。 b) 应通过 就地 安装 直流 电流变 送器 ,将 励磁 调节 器 输出 电 流转换 为 4-20mA 直流电 流或 0-5V 直 流电压 接入 PMU 。如图 1 所示。 图1 励磁 调节 器输 出电 压 信号接 入示 意图 c) 直流电 压变 送器 一次 侧
15、应带 熔断 保险,应安装 在灭磁开 关柜 内 灭磁开 关的 下口 (转子 绕组 侧) , 接至直 流电 压变 送器 的+ 、- 侧信号应采 用独 立的 电缆 连接; d) 直 流电流变送器一次侧应带熔断保险 ,应安装在灭磁开关柜内 ,接至直流电流变送器的+ 、- 侧信号 电缆 芯应 采用 绞接 方式。 e) 变送器 的测 量量 程应 与励磁 调节 器输 出电 压 、 电流量程相 符 ; e) 变送器 的输 出采 样精 度应 为 0.2 级; f) 变送 器的 响应 时间 不超过 20ms ,数据输 出的 刷 新率大 于 100Hz 。 4.2.2.4 励磁调 节器 应通过模 拟量 输出, 将
16、AVR 电压参 考给 定 转换 为 4-20mA 直流 电流 信号 或 0-5V 直 流电压 信号 接入 PMU ,并 且 明确 标幺 关系 。 4.2.2.5 励磁调 节器 应通过模 拟量 输出, 将 PSS 输出 转换为 4-20mA 直流电 流信 号或 0-5V 直流电 压信 号接 入 PMU ,并 且 明确标 幺 关系 。 4.3 调速系 统 4.3.1 火电机组 接入信 息 4.3.1.1 遥信 量: 一次 调 频投入/退出信 号、 一次 调频动作/复归信 号。 Q/GDW 115382016 4 4.3.1.2 遥测 量: 机组 功 率给定 值、 总阀 位指 令、 主蒸汽 压力 。
17、 4.3.2 火电机组 技术 要求 4.3.2.1 一次调 频投 入/ 退出 信号 、一次调 频动 作/ 复归 信号 等遥信量 应由 机组 DCS 系统 提供干 接点 直 接接 入 PMU 。 4.3.2.2 机组功率给 定值 应在 DCS 系统中 采用 模拟 量 输出, 将该信 号转 换为 4-20mA 电流量 或 0-5V 电 压量接入 PMU 。输出 刷新 率一般 应大 于 5Hz,并且 明确标 幺关系 。 4.3.2.3 总阀位 指令 应在 DEH 系统 中采用 模拟 量输 出, 将该 信号转 换为 4-20mA 电流 量接入 PMU。总 阀 位指令 的输 出刷 新率 一般 应大 于
18、10Hz,并且 明确 标幺 关系 。 4.3.2.4 主汽 压力 一般 应将 主汽 压力变送 器的 4-20mA 输出 直接串 入 PMU ,或 者在DCS 中以模拟量 输 出方式 输出 ,输 出刷 新率 一般应 大于 5Hz ,并且 明 确标幺 关系 。 4.3.3 水电机 组接 入信 息 4.3.3.1 遥信 量: 一次 调 频投入/退出信 号、 一次 调频动作/复归信 号。 4.3.3.2 遥测 量: 监控 系 统到调 速器 的输 出指 令、 调速器 指令 、导 叶开 度。 4.3.4 水电机 组技 术要 求 4.3.4.1 一次调 频投 入/ 退出 、一 次调 频动 作/ 复归 信号
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