一种基于调频旁路的电网调频系统及方法与流程

技术特征：

1.一种基于调频旁路的电网调频系统，其特征在于，包括：

调频旁路(1)，其输入端与机组(100)的高压旁路(107)的输入端连通，和/或其输入端与所述机组(100)的低压旁路(108)的输入端连通；

调频旁路控制装置(2)，用于根据当前电网(200)对所述机组(100)的调频需求电负荷Q1调节所述机组(100)的实际发电负荷Q2，通过控制所述调频旁路(1)中的蒸汽流量，从而改变进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量，使得所述机组(100)在不改变所述汽轮机(102)的调门开度的情况下，快速响应所述电网(200)对所述机组(100)的一次调频或二次调频的负荷要求。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调频旁路(1)包括：

第一调频旁路(11)，其上设置有第一调频旁路调节阀(A1)，所述第一调频旁路调节阀(A1)的输入端与所述机组(100)的高压旁路(107)上的高压旁路调节阀(P1)的输入端连通，所述第一调频旁路调节阀(A1)的输出端连通到所述机组(100)的再热器(1011)的再热热段(1011a)或者经过喷水减温减压器(3)连通到高压热网加热器(301)；和/或

第四调频旁路(14)，其上设置有第四调频旁路调节阀(A3)，所述第四调频旁路调节阀(A3)的输入端与所述机组(100)的低压旁路(108)上的低压旁路调节阀(P2)的输入端连通，所述第四调频旁路调节阀(A3)的输出端连通到所述机组(100)的凝汽器(104)或除氧器(105),或者所述第四调频旁路调节阀(A3)的输出端连通到低压热网加热器(302)。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述调频旁路(1)还包括：

第二调频旁路(12)，其上设置有喷水减温减压器(3)，所述喷水减温减压器(3)的输入端与所述第一调频旁路调节阀(A1)的输出端连通，所述喷水减温减压器(3)的输出端连通到所述机组(100)的蒸汽锅炉(101)的再热器(1011)的再热冷段(1011b)或者连通到所述高压热网加热器(301)。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)的初始位置设置在中间开度；

所述调频旁路控制装置(2)控制所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)增大开度，以减少进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量，使得所述机组(100)快速减负荷响应所述电网(200)的调频需求；或者

所述调频旁路控制装置(2)控制所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)减小开度，以增加进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量，使得所述机组(100)快速升负荷响应所述电网(200)的调频需求。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)采用气动或液动执行机构，所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)的快速开度变化调节的精度、速度以及响应时间满足机组调频的需求。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调频旁路(1)包括：

第三调频旁路(13)，其上设置有第三调频旁路调节阀(A2)和喷水减温减压器(3)，所述第三调频旁路调节阀(A2)的输入端与所述机组(100)的高压旁路(107)上的高压旁路调节阀(P1)的输入端连通，所述第三调频旁路调节阀(A2)的输出端连通到所述喷水减温减压器(3)的输入端，所述喷水减温减压器(3)的输出端连通到所述机组(100)的蒸汽锅炉(101)的再热器(1011)的再热冷段(1011b)或者连通到高压热网加热器(301)；和/或

第四调频旁路(14)，其上设置有第四调频旁路调节阀(A3)，所述第四调频旁路调节阀(A3)的输入端与所述机组(100)的低压旁路(108)上的低压旁路调节阀(P2)的输入端连通，所述第四调频旁路调节阀(A3)的输出端连通到所述机组(100)的凝汽器(104)或除氧器(105),或者所述第四调频旁路调节阀(A3)的输出端连通到低压热网加热器(302)。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)的初始位置设置在中间开度；

所述调频旁路控制装置(2)控制所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)增大开度，以减少进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量，使得所述机组(100)快速减负荷响应所述电网(200)的调频需求；或者

所述调频旁路控制装置(2)控制所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)减小开度，以增加进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量，使得所述机组(100)快速升负荷响应所述电网(200)的调频需求。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)采用气动或液动执行机构，所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)的快速开度变化调节的精度、速度以及响应时间满足机组调频的需求。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述第三调频旁路调节阀(A2)与喷水减温减压器(3)为一体式或者分体式结构；和/或

所述第四调频旁路调节阀(A3)与喷水减温减压器(3)为一体式或者分体式结构。

10.根据权利要求2或6所述的系统，其特征在于，

所述第四调频旁路(14)上还设置有喷水减温减压器(3)；

所述喷水减温减压器(3)的输入端与所述第四调频旁路调节阀(A3)的输出端连通，其输出端连通到所述机组(100)的凝汽器(104)或除氧器(105),或者其输出端连通到低压热网加热器(302)。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述调频旁路(1)的输入端与所述机组(100)的高压旁路(107)的输入端连通时，所述调频旁路(1)的管路的流量范围为所述高压旁路(107)的管路的额定流量的1％～50％；和/或

所述调频旁路(1)的输入端与所述机组(100)的低压旁路(108)低压旁路的输入端连通时，所述调频旁路(1)的管路的流量范围为所述低压旁路(108)的管路的额定流量的1％～50％。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调频旁路控制装置(2)包括：

获取模块(21)，其用于获取当前电网(200)对机组(100)的调频需求电负荷Q1与机组(100)的实际发电负荷Q2；

比较模块(22)，其用于将所述当前电网(200)对机组(100)的调频需求电负荷Q1与机组(100)的实际发电负荷Q2进行比较，得到比较结果；

匹配模块(23)，其用于根据所述比较结果，匹配到与所述比较结果相对应的预设控制策略；

控制模块(24)，其用于根据所述预设控制策略输出控制参数，以控制所述机组(100)的实际发电负荷Q2。

13.一种基于调频旁路的电网调频系统的调频方法，用于权利要求1-12中任意一项所述的基于调频旁路的电网调频系统，其特征在于，包括：

获取当前电网(200)对机组(100)的调频需求电负荷Q1和机组(100)的实际发电负荷Q2；

将所述当前电网(200)对机组(100)的调频需求电负荷Q1与机组(100)的实际发电负荷Q2进行比较，得到比较结果；

根据所述比较结果，匹配到与所述比较结果相对应的预设控制策略；

根据所述预设控制策略输出控制参数，控制所述机组(100)的实际发电负荷Q2，以快速响应所述电网(200)对所述机组(100)的一次调频或二次调频的负荷要求。

14.根据权利要求13所述的调频方法，其特征在于，所述根据所述比较结果，匹配到与所述比较结果相对应的预设控制策略的步骤包括：

当所述当前电网(200)对机组(100)的调频需求电负荷Q1小于所述机组(100)的实际发电负荷Q2时，减少进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量，以减少所述机组(100)的实际发电负荷Q2；

当所述当前电网(200)对机组(100)的调频需求电负荷Q1大于所述机组(100)的实际发电负荷Q2时，增加进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量，以增加所述机组(100)的实际发电负荷Q2。

15.根据权利要求14所述的调频方法，其特征在于，所述减少进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量的步骤包括：

控制第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)增大开度；

判断所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)是否达到最大开度；

若是，则启动辅助减负荷方案；

若否，则继续增大所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)的开度。

16.根据权利要求14所述的调频方法，其特征在于，所述减少进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量的步骤包括：

控制第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)增大开度；

判断所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)是否达到最大开度；

若是，则启动辅助减负荷方案；

若否，则继续增大所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)的开度。

17.根据权利要求14所述的调频方法，其特征在于，所述增加进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量的步骤包括：

控制第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)减小开度；

判断所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)是否关闭；

若是，则启动辅助增负荷方案；

若否，则继续减小所述第一调频旁路调节阀(A1)和/或第四调频旁路调节阀(A3)的开度。

18.根据权利要求14所述的调频方法，其特征在于，所述增加进入所述机组(100)的汽轮机(102)的蒸汽进气量的步骤包括：

控制第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)减小开度；

判断所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)是否关闭；

若是，则启动辅助增负荷方案；

若否，则继续减小所述第三调频旁路调节阀(A2)和/或第四调频旁路调节阀(A3)的开度。