Влияние режимов регулирования частоты и мощности на техническое состояние гидроагрегатов ГЭС

Рассмотрены особенности работы гидроагрегатов (ГА) ГЭС, которые привлекаются для регулирования частоты и мощности в энергосистеме с широким диапазоном изменения нагрузки и с разной степенью интенсивности изменения режима. Предлагается подход к оценке влияния на надежность гидротурбинного оборудования используемого в этих режимах. При обследовании оборудования действующих ГЭС выявлено, что наибольшее влияние на техническое состояние гидротурбин оказывает режим автоматического вторичного регулирования частоты и перетоков мощности в энергосистеме (АВРЧМ). Интенсивное участие в регулировании приводит к увеличению динамических нагрузок на гидроагрегат, нагрузок на пары трения регулирующих органов гидротурбины по сравнению с базовым, полупиковым и пиковым режимами и приводит к дополнительному износу, снижению надежности и ухудшению технического состояния оборудования. Работа в режиме АВРЧМ гидроагрегатов на разных ГЭС отличается в зависимости от выполняемой функции в энергосистеме. Для определения нагруженности гидроагрегата переходными режимами изменения нагрузки при работе в АВРЧМ, предлагается ввести параметр, характеризующий интенсивность работы гидроагрегатов ГЭС в режиме АВРЧМ, и производить его учет с целью накопления данных о фактических режимах работы гидроагрегатов и применения при оценке и прогнозировании технического состояния оборудования. 

1. IEC 62256:2017 Hydraulic turbines, storage pumps and pumpturbines – rehabilitation and performance improvement.

2. Георгиевская Е. В. Влияние переходных процессов на надежность и ресурс мощных турбо- и гидроагрегатов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2017; 3(323): 22–30.

3. Георгиевская Е. В. Методология оценки и принципы управления ресурсом гидротурбин в условиях фактической эксплуатации. Санкт-Петербург: Астерион 2019.

4. Mäkinen T., Leinonen A., and Ovaskainen M., “Modelling and benefits of combined operation of hydropower unit and battery energy storage system on grid primary frequency control,” in 2020 IEEE EEEIC / ICPS Europe 2020.

5. “Wear reduction or hydropower turbines considering frequency quality of power systems: A study on controller filters,” W. Yang, P. Norrlund, L. Saarinen, J. Yang, W. Zeng, and U. Lundin IEEE Transactions on Power Systems 2017; 32: 2.