路径: 主页 > DL/T > 第22页 > DL/T 1235-2019 | 标准编号 | DL/T 1235-2019 (DL/T1235-2019) | | 中文名称 | 同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则 | | 英文名称 | (Guide for measurement and modeling of synchronous generator prime mover and its regulating system parameters) | | 行业 | 电力行业标准 (推荐) | | 中标分类 | K21 | | 国际标准分类 | | | 字数估计 | 33,340 | | 发布日期 | 2019-06-04 | | 实施日期 | 2019-10-01 | | 旧标准 (被替代) | DL/T 1235-2013 | | 标准依据 | 国家能源局公告2019年第4号 | | 发布机构 | 国家能源局 | DL/T 1235-2019: 同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则
DL/T 1235-2019 英文名称: (Guide for measurement and modeling of synchronous generator prime mover and its regulating system parameters)
中华人民共和国电力行业标准
代替 DL/T 1235 -2013
同步发电机原动机及其调节系统
参数实测与建模导则
火力发电厂锅炉耐火材料
国家能源局 发 布
1 范围
本标准规定了电力系统稳定分析计算用同步发电机组的原动机及其调节系统模型、参数实
测与建模方法。
本标准适用于汽轮发电机组、水轮发电机组以及燃气发电机组的原动机、能量供给系统及
调节系统参数实测与建模，并对涉及参数实测与建模的相关部门提出了要求。其他类型的发电
机组可参照执行。
2 规范性引用文件
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 9652.1 水轮机控制系统技术条件
GB/T 11805 水轮发电机组自动化元件(装置)及其系统基本技术条件
GB/T 14100 燃气轮机验收试验
DL/T 496 水轮机电液调节系统及装置调整试验导则
DL/T 824 汽轮机电液调节系统性能验收导则
4 技术原则
4.1 原动机及其调节系统参数实测方面的基本要求。
4.1.1 对控制系统、执行机构和原动机应该分环节建模、分环节测试以及分环节辨识。
4.1.2 应进行原动机及其调节系统的闭环控制方式（如：汽轮机负荷闭环、协调控制、水轮机
组功率闭环、监控闭环等）试验，作为评价原动机及其调节系统模型参数正确性的依据。
4.1.3 不计建模对象中的离散性，将其离散控制系统考虑为连续控制系统。
4.1.4 应在静态试验中进行调节系统、执行机构的实测建模。
4.1.5 应在负载试验中进行原动机的实测建模，试验工况应包括 80%额定负荷及以上的典型工
况。
4.1.6 汽轮机组原动机的模型参数实测宜在阀控方式下进行。
4.1.7 水轮机组原动机的模型参数应在开度模式下，直接进行执行机构指令阶跃。
4.1.8 燃气轮机组的试验宜在转速闭环方式下进行。
4.1.9 对于燃气-蒸汽联合循环发电机组的汽轮机组，如其调节系统正常运行时保持调门全开，
则无需进行建模试验。
4.1.10 应分别验证调节系统、执行机构、原动机等各部分模型参数辨识结果，仿真结果与实
测结果的误差应满足本标准第 11章的要求。
4.1.11 可根据实际情况采用频域测量法或时域测量法。
4.1.12 有条件的情况下可以实际电网频率扰动曲线为输入，通过机组的一次调频响应特性来
验证模型参数的准确性。
4.1.13 建模时应充分计及测量设备、测量方法带来的误差，并进行必要的修正。
4.2 原动机及其调节系统各部件应满足国标和行标的要求；静态试验应在完成调节系统验收后
进行（分别满足 GB/T 9652.1、GB/T 11805、GB/T 14100、DL/T 496、DL/T 824要求）；负载
试验应在一次调频试验合格后进行。
4.3 原动机及其调节系统的模型的各种系数采用标幺值表示，时间常数单位为秒。
4.4 已建模的原动机及其调节系统各部件的改造、大修、软件升级、参数修改等，应重新测试。
4.5 测试设备满足计量要求，实测波形应能满足后期分析处理要求。
4.6 原动机及其调节系统的实测模型参数应经过电力系统专用计算程序（如 PSD-BPA、PSASP
等程序）校验，仿真结果与实测结果的误差应满足本标准第 11章的要求。
4.7 当在电力系统专用计算程序中无法选择出满足要求的模型时（参见附录 A），应要求计算
程序提供商增加新的模型，或利用程序的用户自定义功能建立新的模型。
4.8 建模报告应提供电力系统稳定计算用原动机及其调节系统模型的选用结果及其模型参数，
并提供仿真曲线与实测曲线的对比结果，给出误差指标，误差标准应满足本标准第 11章的要求。
4.9 原动机及其调节系统实测试验完成时间超过五年应进行复核试验，试验项目为本标准第
11章所规定的负载试验。并将实测结果与仿真结果进行对比，当仿真误差满足要求，则不需要
重新建模；如不满足要求，则应重新开展建模工作，直至仿真误差满足本标准第 11章要求。
4.10 原动机及其调节系统建模结果应经过审核及入库校核。
4.10.1 审核内容包括：试验项目、试验数据、辨识过程、仿真结果。
4.10.2 入库校核包括：无扰动仿真校核和频率扰动仿真校核。
4.10.3 无扰动仿真校核方法：在电网的实际数据中将被测机组调速模型更换为实测模型参数，
进行无扰动仿真，机组计算功角曲线波动最大值不超过 0.6± 。
4.10.4 频率扰动仿真校核方法：在无扰动仿真校核的基础数据上，对建模报告中的频率扰动
试验进行仿真，机组功率的仿真结果与实测结果误差应满足本标准第 11章的相关要求。
4.10.5 完成审核工作和入库校核之后，原动机及其调节系统建模结果具备进入电网仿真计算
参数库的条件。
5 对原动机及其调节系统供货商的要求
5.1 调节系统应满足 GB/T 9652.1、GB/T 11805、GB/T 14100、DL/T 496、DL/T 824的要求，
应提供调节系统及各附加环节的数学模型参数和技术数据，应标明程序运算和试验测量中涉及
到的纯延时等非线性、逻辑控制环节。
5.2 调节系统应具备能供第三方进行模型参数测试所需要的接口，能输入模拟量信号进行测
试，汽轮机调节系统输出模拟量的刷新频率应大于 10Hz；水轮机调节系统输出模拟量的刷新频
率应大于 50Hz，电气功率宜采用 PT、CT量测信号计算得到。
5.3 调节系统的设置值应以十进制表示，时间常数以秒表示，放大倍数以标幺值表示，并说明
标幺值的基准值确定方法。
6 发电企业应提供的资料和数据
6.1 受测试方应提供原动机及其调节系统的制造厂、型号、调节系统控制方式及其控制逻辑、
指令周期。
6.2 火电厂的热力计算书、水轮机组的调保计算书、调节系统调试、验收或优化试验报告、甩
负荷试验报告。
6.3 执行机构的控制参数（参见附录 B）。
6.4 汽轮机/水轮机/燃气轮机的参数（参见附录 B）。
6.5 锅炉的制造厂、型号、额定容量、设计参数。
6.6 火电厂协调控制（CCS）主逻辑、水电厂监控功率闭环控制的逻辑。
7 模型参数测量与辨识的基本方法
7.1 根据现场设备的传递函数框图，可以确定各部分的模型，在此基础上测辨其参数。根据模
型的具体情况，分级测试各环节的输入/输出特性，根据测量结果和预定的模型拟合得到未知的
参数。
7.2 频域测量法
7.2.1 对于一阶环节，可以利用频率响应特性的测量结果直接计算参数。
7.2.2 对于非一阶环节，由于其模型结构和部分参数一般已知，可以采用参数拟合技术或采用
模型的频率响应特性和实测的频率响应特性对比的方法来确定模型的参数。
7.2.3 测量的频率范围应根据研究对象的特点来选择。
7.3 时域测量法
7.3.1 对于一阶环节，可以利用时域响应特性的测量结果直接计算参数。
7.3.2 对于非一阶环节，可以采用时域参数辨识法，或者采用比对模型的仿真响应和实测响应
的方法来确定环节参数。
8 调节系统模型
8.1 汽轮机调节系统模型
8.1.1 火电厂的调节系统包括控制汽轮机的调速器和协调控制系统（CCS）。
8.1.2 测量环节
调节系统的转速、功率、压力等测量环节用如图 4所示的一阶惯性环节描述。图中 RT 为测
量环节时间常数。输入信号为被测量（转速、功率、压力），输出信号为测量结果。
8.1.3 PID 环节
调节系统的 PID环节为如图 5所示的并联型。图中 PK 为比例放大倍数， DK 为微分放大倍
数， IK 为积分放大倍数。 MAXINT 和 MININT 为积分输出的上限值和下限值。输入信号为控制偏
差值，输出信号为控制指令。
8.2 水轮机调节系统
8.2.1 水轮机调节系统包括控制水轮机的调速器和监控系统（包括机组 LCU、上位机等设备）。
8.2.2 测量环节
调节系统的转速、功率等测量环节用如图 10所示的一阶惯性环节描述。图中 RT 为测量环节
时间常数。输入信号为被测量（转速、功率、压力），输出信号为测量结果。
8.2.3 并联 PID 环节
调节系统的 PID环节一般为如图 11所示的并联型。图中 PK 为比例增益； IK 为积分增益；
DK 为微分增益； VT1 为微分环节时间常数。 MAXINT 和 MININT 是积分输出的上限值和下限值。
输入信号为控制偏差值，输出信号为控制指令。
8.2.4 死区环节
死区环节用图 12的模型描述，其中 1DB 为正方向死区， 2DB 为负方向死区。
8.2.5 限幅环节
限幅环节用图 13的模型描述，其中MAX 为上限值，MIN为下限值。
8.2.6 永态转差系数
永态转差系数可以用图 14的模型描述，在开度模式下为频率与接力器行程的相对关系，用
表示。输入信号为开度偏差的标幺值，输出信号为转速偏差的标幺值。
8.3.2 测量环节
调节系统的转速、功率等测量环节如图 17所示的一阶惯性环节描述。图中 RT 为测量环节时
间常数。输入信号为被测量（转速、功率、压力），输出信号为测量结果。
8.3.3 PID 环节
调节系统的 PID 环节一般为如图 18 所示的并联型。图中 PK 为比例放大倍数， DK 为微分
放大倍数， IK 为积分放大倍数。 MAXINT 和 MININT 是积分输出的上限值和下限值。输入信号为
控制偏差值，输出信号为控制指令。
9.1.3 油动机环节
油动机驱动调门开启关闭，采用图 25 所示的模型描述。图中 CT 为关闭时间常数， OT 为开
启时间常数，单位为秒。当油动机开启时，开关置于 OT 位置。当油动机关闭时，开关置于 CT 位
置。 MAXP 为原动机最大功率， MINP 为原动机最小功率。输入信号为开度的控制偏差，输出信号
为开度。
9.1.4 纯延迟环节
在执行机构中的纯延迟环节用如图 26的模型表示，其中T 为纯延迟的时间。
9.1.5 执行机构动作速度限幅环节
执行机构的动作速度有开启/关闭不同限制，在稳定研究时可以用如图 27 的模型表示。其
中 OPENVEL 表示最大开启速度， CLOSEVEL 表示最大关闭速度。
9.2 水轮机执行机构模型
9.2.1 水轮机的执行机构由电液/机液转换机构，主接力器以及导叶及桨叶及反馈测量环节。
9.2.2 开度反馈环节
执行机构的开度反馈环节用如图 28的一阶惯性环节表达，图中 RT 为开度测量时间常数。输
入信号为开度被测量，输出信号为测量结果。
9.2.3 电/液、电/机转换环节
电/液、电/机转换环节用图 29的一阶惯性环节表示，图中 1yT 为转换环节时间常数。
9.2.4 随动系统副环 PID 环节
随动系统副环 PID 环节一般为如图 30 所示的并联型。图中 PK 为比例增益系数， DK 为微
分增益系数， IK 为积分放大倍数。 VT1 为微分时间常数。 MAXINT 和 MININT 是积分输出的上限
值和下限值。输入信号为控制偏差值，输出信号为控制指令。
9.2.5 主配输出限幅
主配输出限幅环节可用图 31模型描述。
9.2.6 接力器环节
接力器开启关闭，采用图 32 所示的模型描述。图中 CT 为关闭时间常数， OT 为开启时间常
数，单位为秒。当接力器开启时，开关置于 OT 位置。当接力器关闭时，开关置于 CT 位置。 MAXY
为接力器最大行程， MINY 为接力器最小行程。输入信号为开度的控制偏差，输出信号为开度。
9.2.7 执行机构死区环节
死区环节用图 33的模型表示，其中 1DB 为正方向死区， 2DB 为负方向死区。
9.2.8 纯延迟环节
在执行机构中的纯延迟环节用如图 34的模型描述，其中T 为纯延迟的时间。
9.2.9 导叶开度-流量转换环节
水电机组功率与导叶开度的非线性关系用如图 35所示的分段线性的模型来描述。模型中不
考虑空载开度。图中为三段分段线性。实测时采用功率近似表示流量。输入信号为导叶开度，
输出信号为水轮机流量。
10.1.1 高压缸前汽室容积环节
高压缸前汽室容积环节可以用如图 39所示的一阶惯性环节来描述。图中 CHT 为高压缸前汽
室容积时间常数。输入信号为高压缸调节阀开度，输出信号为调节级压力。
10.1.2 高压缸做功环节
高压缸做功环节可以用如图 40所示的环节描述。图中 HPF 为高压缸功率比例系数。输入信
号为调节级压力，输出信号为高压缸功率。
10.1.3 高压缸功率自然过调系数环节
汽轮机高压缸在动态过程中出力比例将大于稳态时比例，采用高压缸功率自然过调系数描
述此现象，如图 41中的系数λ，位于高压缸和中压缸之间。输入信号为调节级压力与高压缸排
气压力标幺值之差，输出信号为高压缸功率过调增量。
10.1.4 再热器容积环节
再热器可以用一个一阶惯性环节来表示，模型如图 42所示。图中 RHT 为容......
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