修正逻辑如图2所示。
[0024] 图1中，一次调频目标，二次调频增量目标，负荷指令，实际负荷，供热抽汽阀口开 度，供热抽汽压力，均可直接从DCS实时数据库中读取。切换条件升负荷蓄能不足，降负荷 蓄能不足，供暖期，工业供热投入，由逻辑判断得出，机组的主蒸汽压力、主蒸汽溫度的变化 趋势与机组负荷指令的变化趋势一致时则认为蓄能充足，机组的主蒸汽压力、主蒸汽溫度 的变化趋势与机组负荷指令的变化趋势不一致时则认为蓄能不足，系统时间判断和运行人 员确认后确定供暖期，系统时间判断、供热抽汽阀口开度和运行人员确认后确定工业供热 投入。(X)为非线性函数发生器，其输入为一次调频目标，输出为一次调频锅炉主控前 馈。f2(X)为非线性函数发生器，其输入为二次调频增量目标，输出为二次调频锅炉主控前 馈。f3(X)为非线性函数发生器，其输入为负荷指令，输出为机组蓄能充足锅炉主控前馈。 f4 (X)为非线性函数发生器，其输入为负荷指令，输出为机组升负荷时蓄能不足锅炉主控前 馈。片(X)为非线性函数发生器，其输入为负荷指令，输出为机组降负荷时蓄能不足锅炉主 控前馈。fe(X)为非线性函数发生器，其输入为实际负荷，输出为升负荷时的锅炉主控前馈 修正系数，范围O~1，用于机组处于高峰期调峰时修正锅炉主控前馈。fV(x)为非线性函数 发生器，其输入为实际负荷，输出为降负荷时的锅炉主控前馈修正系数，范围O~1，用于机组 处于低谷期调峰修正锅炉主控前馈。fs(X)为非线性函数发生器，其输入为供热抽汽阀口开 度，输出为供暖期工况锅炉主控前馈。fe(x)为非线性函数发生器，其输入为供热抽汽阀口 开度，输出为工业供热投入工况锅炉主控前馈。fi。(X)为非线性函数发生器，其输入为供热 抽汽压力，输出为供热工况的锅炉主控前馈修正系数，范围O~1，用于机组处于供热工况时 修正锅炉主控前馈。fi(x)、f2(X)、f3(X)、f4(X)、fs(X)的功能是形成基于电网调频调峰的 火电机组锅炉主控前馈基准值，fe(x)、fV(x)则根据机组运行的边界条件对锅炉主控前馈基 准值进行修正，fs(X)、fg(X)的功能是形成基于机组供热工况的机组锅炉主控前馈基准值， fl。(X)则根据机组供热运行的条件对锅炉主控前馈基准值进行修正。(X)、f2 (X)、f3 (X)、 (X)、fs(X)、fe(X)、f? (X)、fs(X)、fg(X)、fIO(X)的参数可根据实时曲线在线整定，整定的 原则是通过现有DCS协调控制系统，保证机组在调频调峰响应快速稳定的同时，自动将主 要参数控制在合理范围内。
[0025] 图2中，供热抽汽阀口开度，供热抽汽压力，均可直接从DCS实时数据库中读取。 切换条件供暖期，工业供热投入，由逻辑判断得出，系统时间判断和运行人员确认后确定供 暖期，系统时间判断、供热抽汽阀口开度和运行人员确认后确定工业供热投入。(X)为非 线性函数发生器，其输入为供热抽汽阀口开度，输出为供暖期工况主蒸汽压力设定值偏置。 f2(X)为非线性函数发生器，其输入为供热抽汽阀口开度，输出为工业供热投入工况主蒸汽 压力设定值偏置。f3(X)为非线性函数发生器，其输入为供热抽汽压力，输出为供热工况的 主蒸汽压力设定值偏置修正系数，范围0~1，用于机组处于供热工况时修正主蒸汽压力设定 值偏置。(X)、f2 (X)的功能是形成基于机组供热工况的机组主蒸汽压力设定值偏置基准 值，f3(X)则根据机组供热运行的条件对主蒸汽压力设定值偏置基准值进行修正。fi(X)、 f2(X)、f3(X)的参数可根据实时曲线在线整定，整定的原则是通过现有DCS协调控制系统， 保证机组在调频调峰响应快速稳定的同时，自动将主要参数控制在合理范围内。
[0026] 下面W某350MW超临界供热火电机组为例，介绍算法参数整定结果，如表1所示。
[0027]机组概况：该机组锅炉为四角切圆燃烧方式，汽轮机为350丽超临界、一次中间再 热、单轴凝汽式汽轮机。制粉系统采用正压直吹式，配有5台磨煤机；设有两台50%容量的 一次风机提供一次热、冷风输送煤粉。控制系统采用的是北京国电智深公司技术，协调控制 系统采用W锅炉跟随为基础的协调控制系统，燃水比控制采用水跟煤方式。
[002引表1中与(X)对应的X为一次调频目标（丽);与f2 (X)对应的X为二次调频增量 目标（丽）;与f3(X)对应的X为负荷指令（丽）;与f4(X)对应的X为负荷指令（丽）;与fs(X) 对应的X为负荷指令(丽）；与fe(X)对应的X为实际负荷（丽）；与(X)对应的X为实际 负荷（丽）；与fs(X)对应的X为供热抽汽阀口开度（％);与fg(x)对应的X为供热抽汽阀口 开度（％);与fie(x)对应的X为供热抽汽压力（MPa);该机组的一次调频目标、二次调频增 量目标、负荷指令、实际负荷、供热抽汽阀口开度、供热抽汽压力均可直接从DCS实时数据 库中读取；完成供热机组调频调峰全工况协调控制回路逻辑组态，并将其输出引入到供热 机组调频调峰全工况协调控制回路接口中作为锅炉主控控制的前馈信号后，将系统投入实 际运行，根据机组调频调峰和供热控制运行曲线，反复在线整定(X)、f2 (X)、f3 (X)、f4 (X)、 fs(X)、fe(x)、fV(X)、fs(X)、fg(X)、fio(X)相应参数，保证机组在调频调峰响应快速稳定的同 时，自动将主要参数控制在合理范围内，有效降低了运行人员的劳动强度；现场调试过程简 单，便于工程实现。
【主权项】
1. 供热机组调频调峰全工况协调控制方法，其特征是，通过优化供热机组分散控制系 统（DCS)的控制逻辑，实现供热机组在多种工况下自动满足电网调频调峰的要求，具体实现 步骤如下： 第一步：在原协调控制系统的逻辑组态中增加供热机组调频调峰全工况协调控制回路 接口； 第二步：进行供热机组调频调峰全工况协调控制回路逻辑组态，并将其输出引入到供 热机组调频调峰全工况协调控制回路接口中； 第三步：控制系统投入实际运行，根据实时运行曲线，在线整定供热机组调频调峰全工 况协调控制回路相关参数，最终达到预期的控制效果。2. 根据权利要求1所述的供热机组调频调峰全工况协调控制方法，其特征在于：所述 的供热机组调频调峰全工况协调控制回路包括判断机组的运行工况和运行状态，依据机组 不同的运行工况和运行状态自动计算机组的锅炉主控前馈信号和主蒸汽压力修正信号。3. 根据权利要求2所述的供热机组调频调峰全工况协调控制方法，其特征在于：所述 的机组不同的运行工况，包括供暖期运行调频调峰、非供暖期运行调频调峰、工业供热运行 调频调峰；机组的运行状态，包括一次调频动作、二次调频动作、机组处于低谷期调峰、机组 处于高峰期调峰、机组的蓄能与机组的调频调峰方向一致、机组的蓄能与机组的调频调峰 方向相反。4. 根据权利要求2所述的供热机组调频调峰全工况协调控制方法，其特征在于：所述 的机组的锅炉主控前馈信号，是由多个基于机组运行工况和运行状态的前馈量和多个基于 机组运行状态的修正系数组成，包括供暖期锅炉主控前馈、非供暖期锅炉主控前馈、工业供 热锅炉主控前馈、一次调频锅炉主控前馈、二次调频锅炉主控前馈，机组的蓄能修正系数、 机组处于低谷期调峰修正系数、机组处于高峰期调峰修正系数，主蒸汽压力修正信号，是由 多个基于机组运行工况的修正信号组成，包括供暖期主蒸汽压力设定值修正信号、非供暖 期主蒸汽压力设定值修正信号、工业供热主蒸汽压力设定值修正信号。5. 根据权利要求1所述的供热机组调频调峰全工况协调控制方法，其特征在于：所述 的供热机组调频调峰全工况协调控制回路相关参数的整定方法为，将系统投入实际运行， 根据供热机组调频调峰协调控制运行曲线和主蒸汽压力控制曲线，反复在线整定相关参 数，保证供热机组在多种工况下，自动实现调频调峰功能和主要参数稳定。
【专利摘要】本发明属于火力发电机组自动控制技术领域，尤其涉及供热机组调频调峰全工况协调控制方法。用于供热机组在多种工况下，参与电网调频调峰时的自动控制，保证机组在调频调峰响应快速稳定的同时，自动将主要参数控制在合理范围内。具体是通过优化供热机组分散控制系统（DCS）的控制逻辑，实现供热机组在多种工况下自动满足电网调频调峰的要求。保证机组在参与调频调峰时的协调控制稳定性和准确性及供热机组在不同运行工况下主蒸汽压力控制稳定性和准确性，充分发挥设备潜力，在满足电网调频调峰要求的同时，保证主要参数的稳定性。有效降低运行人员的劳动强度，且控制效果不依赖于运行人员的技术水平，实时性好，现场调试过程简单，便于工程实现。
【IPC分类】F22B35/00
【公开号】CN105202519
【申请号】CN201510703685
【发明人】姚远, 王英荟, 李建军, 王礼
【申请人】国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院, 辽宁东科电力有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月27日...