本实用新型涉及一种基于供热抽汽的一次调频优化控制装置，属于火力发电机组调频技术领域。
背景技术：
随着新能源并网、负荷增长和电网规模的不断增大，在特高压电网和大区电网互联的新形势下，各级电网联系日渐紧密，电网和机组之间协调配合的要求也越来越高，网厂协调功能中的一次调频成为稳定电网的有效手段之一。发电机组一次调频功能是汽轮发电机组固有的功能，主要是通过调节DEH系统的进汽调节门，利用锅炉蓄热，在电网出现异常的情况下，快速响应电网的要求，稳定电网频率，以弥补电网负荷差距，维持电网的安全。
一次调节对系统频率变化的响应快，根据IEEE的统计，电力系统综合的一次调节特性时间常数一般在10秒左右。不同类型的火力发电机组，由于蓄热量的不同，一次调节的作用时间为0.5-2分钟不等。发电机的一次调节采用的调整方法是有差特性法，其优点是所有机组的调整只与一个参变量有关(即与系统频率有关)，机组之间互相影响小。目前，电网调度管理对机组的一次调频性能考核计算参数来源于调度计划和EMS(能量管理系统)。机组对应的频率、有功等测点信息定义在WAMS(广域监测系统)遥测定义表中，根据WAMS中定义遥测信息从PMU(同步向量测量装置)实时库中获取一次调频扰动计算的频率、有功、转速、一次调频前后指令等遥测数据。
目前火电机组普遍具备冬季抽汽供热功能，在冬季抽汽供热期间，由于抽取了部分蒸汽进行供热，这部分蒸汽流量就没有转化为电负荷，会减缓机组负荷变化速率，造成在抽汽时段机组的一次调频做功能力降低，造成机组调频动作的幅值不足，导致机组在调度考核中指标受到影响而被考核。
技术实现要素：
为了解决上述问题，解决火力发电机组由于抽汽供热期间蒸汽流量不足而造成的一次调频动作幅值不足问题，本实用新型提供了一种基于供热抽汽的一次调频优化控制装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于供热抽汽的一次调频优化控制装置，包括用于采集机组供热抽汽流量的第一信号采集器和用于采集总蒸汽流量的第二信号采集器，所述第一信号采集器、第二信号采集器分别与一除法器连接，所述除法器与一函数设定模块连接，所述函数设定模块与第一乘法器连接；还包括一用于采集机组根据电网频率偏差算出的一次调频标准动作补偿量的第三信号采集器，所述第三信号采集器与所述第一乘法器连接；还包括模拟量发生器、第二乘法器和高低限限幅模块，所述第一乘法器与高低限限幅模块连接，所述模拟量发生器与高低限限幅模块的高限值输入端连接，所述第二乘法器与高低限限幅模块的低限幅输入端连接。
进一步优化地，所述第二乘法器的一个输入端为常数值-1。
进一步优化地，所述函数设定模块中的函数为死区非线性函数，死区设置范围为0.05-0.1。
进一步优化地，所述模拟量发生器的数值参数设置如下：a)250MW>P0的火电机组，限制幅度≥10％P0；b)350MW≥P0≥250MW的火电机组，限制幅度≥8％P0；c)500MW≥P0>350MW的火电机组，限制幅度≥7％P0；d)P0>500MW的火电机组，限制幅度≥6％P0
本实用新型的有益效果：
(1)并网机组的一次调频性能的好坏直接影响电网频率的稳定，通过本实用新型能够有效解决火力发电机组由于抽汽供热期间蒸汽流量不足而造成的一次调频动作幅值不足的问题，以确保机组动作幅度达到电网规程标准要求。
(2)本实用新型可以解决由于供热抽汽导致的机组一次调频考核指标差等实际难题，能够有效满足电网对于机组一次调频的要求，满足调频调峰需求。
附图说明
图1为本实用新型的电路示意图；
其中，1、第一信号采集器，2、第二信号采集器，3、除法器，4、函数设定模块，5、第三信号采集器，6、第一乘法器，7、模拟量发生器，8、第二乘法器，9、高低限限幅模块。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实施例一种基于供热抽汽的一次调频优化控制装置，包括用于采集机组供热抽汽流量的第一信号采集器1和用于采集总蒸汽流量的第二信号采集器2，所述第一信号采集器1、第二信号采集器2分别与一除法器3连接，所述除法器3与一函数设定模块4连接，所述函数设定模块4与第一乘法器6连接；还包括一用于采集机组根据电网频率偏差算出的一次调频标准动作补偿量的第三信号采集器5，所述第三信号采集器5与所述第一乘法器6连接；还包括模拟量发生器7、第二乘法器8和高低限限幅模块9，所述第一乘法器6与高低限限幅模块9连接，所述模拟量发生器7与高低限限幅模块9的高限值输入端连接，所述第二乘法器8与高低限限幅模块9的低限幅输入端连接，所述第二乘法器8的一个输入端为常数值-1，所述函数设定模块4中的函数为死区非线性函数，死区设置范围为0.05-0.1，所述模拟量发生器7的数值参数设置：a)250MW>P0的火电机组，限制幅度≥10％P0；b)350MW≥P0≥250MW的火电机组，限制幅度≥8％P0；c)500MW≥P0>350MW的火电机组，限制幅度≥7％P0；d)P0>500MW的火电机组，限制幅度≥6％P，所述除法器3为DIV除法器3。
具体运作原理为：
所述第一信号采集器1、第二信号采集器2分别与DIV除法器3的X1输入端、X2输入端连接，所述DIV除法器3的输出与F(x)函数设定模块4的输入端连接，所述第三信号采集器5、F(x)函数设定模块4分别与MUL1第一乘法器6的X1输入端、X2输入端连接，所述A模拟量发生器7与MUL2第二乘法器8的X1输入端连接，所述A模拟量发生器7与HLLMT高低限限幅模块9的高限幅输入端H连接，所述MUL2第二乘法器8与HLLMT高低限限幅模块9的低限幅输入端L连接，所述第MUL1第一乘法器6与HLLMT高低限限幅模块9的输入端X连接。第三信号采集器5采集的为一次调频标准动作补偿量，即机组根据电网频率偏差算出的一次调频标准动作补偿量。第一信号采集器1、第二信号采集器2分别将采集到的机组供热抽汽流量、总蒸汽流量送至DIV除法器3进行除法运算，然后经F(x)函数设定模块4处理，该函数为一死区非线性函数，当供热抽汽流量较小，控制在一定范围内时，可认为对机组做功的影响忽略不计，不对标准动作补偿量进行修正；当供热抽汽流量较大，占到总蒸汽流量的一定比值时，由于做功不足需对一次调频标准动作补偿量进行线性放大，通过更多的动作量来弥补由于供热抽汽造成的影响，即此时实际输出的一次调频动作补偿量要大于标准动作补偿量。由于机组按照标准设计，会有10％的可扩充容量，即300MW机组理论上最大调整功率至330MW，但实际运行中会有所差异，因此F(x)函数设定模块4死区设置范围为0.05-0.1。
具体示例1：
以国家电网内某300MW亚临界正压直吹式机组为例，其设计总蒸汽流量为1024t/h，按照Q/GDW 669-2011《火力发电机组一次调频试验导则》和GB/T30370-2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》中规定，一次调频死区50±0.033Hz(±2rpm)，A模拟量发生器7中的值设置为8％P0，即24MW，超出死区后，火电机组1rpm对应一次调频标准补偿量为2MW。
若某时刻电网频率为49.9Hz，即电网频差为-0.1Hz，对应转速差为-6rpm，扣除死区，机组一次调频标准补偿量为8MW，第三信号采集器5采集的值为8；第二信号采集器2采集；HLLMT高低限限幅模块9的高、低限幅输入端H、L分别为+24、-24；F(x)函数设定模块中死区设置范围为0.05。
(1)若此时未抽汽供热，则第一信号采集器1采集到的数值为0，DIV除法器3的输出为0，较小值在F(x)函数设定模块4的0.05的死区范围内，F(x)函数设定模块输出值1，即不对机组一次调频标准补偿量进行修正，最终一次调频功率补偿量为标准量8MW；
(2)若此时抽汽供热，抽汽流量为150t/h，则第一信号采集器1采集到的数值为200，第二信号采集器2采集到的数值为900，DIV除法器3的输出为0.167，超出F(x)函数设定模块4的0.05的死区范围，F(x)函数设定模块输出值为大于1的一个数值，即不对机组一次调频标准补偿量进行修正，最终一次调频功率补偿量为大于8MW的数值，即通过更大的补偿量来弥足抽汽造成的影响。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。