燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及发电技术，尤其设及联合循环机组的一次调频试验，具体来说就是燃 气蒸汽联合循环机组的一次调频试验方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着负荷增长和电网规模增大，出现了特高压电网和大区电网互联的新 形势，该种新形势下，对电网提高对抗冲击性、非线性负荷的能力提出更高要求。
[0003] 频率是评价电能质量的重要指标之一，频率超过允许范围会影响电力系统、发电 机组和用户=方的安全和经济效益，更严重的波动会造成对电网的严重冲击甚至使电网崩 溃，网厂协调功能中的一次调频功能成为稳定电网的有效手段之一。因此，标准化，规范化 的一次调频试验也成为发电机组必做的试验项目。
[0004] 现有发电机组的一次调频试验主要是针对火力发电机组，还没有出现针对燃气蒸 汽联合循环机组的一次调频试验。燃气蒸汽联合循环机组不同于传统单纯的火电机组，其 蒸汽轮机一般不具备调频能力，由燃机控制系统（燃机控制器机柜）根据电网频率变化自 动通过调节燃料指令和IGV进气挡板开度，改变燃气轮机的转速W适应负荷变化，在燃气 蒸汽联合循环机组中，由于蒸汽轮机是跟随着燃气轮机变化的，直接采用现有一次调频试 验经常出现燃机功率反调现象，系统稳定性差，影响整个供电系统的安全。其次，现有一次 调频试验需要在实际网频断开时才能进行，不能实现实际网频监测。另外，现有一次调频试 验人工参与多，浪费大量人力资源，而且准确性也难W保证。
[0005] 因此，规范燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验，提高燃气蒸汽联合循环机组 的调频水平，不仅是近几年众多新建燃气电厂的需求，更是电力系统安全、稳定、经济运行 的保证。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验方法、装置及系统，根据 整套机组转速不等率S。％满足最新《国家电网公司火力发电机组一次调频试验导则》反算 燃气轮机每转需调节负荷量AP。，进而获得燃机转速不等率目标设定值5%，不用将实际 网频断开，在实际转差小于一定安全阔值的前提下进行一次调频实验，增加实际网频监测， 解决现有一次调频实验中容易出现燃机功率反调、无法监测实际网频、精确性低的问题。
[0007] 本发明的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验方法，包括；获得燃机负荷 指令；设置联合循环机组的初始目标转速不等率；根据所述初始目标转速不等率、燃机额 定负荷和汽机额定负荷获得燃气轮机每转需调节负荷量；根据所述燃机额定负荷和所述燃 气轮机每转需调节负荷量获得燃机转速不等率目标设定值；对所述燃气轮机施加一扰动信 号；上下微调所述燃机转速不等率目标设定值，W使所述联合循环机组的转速不等率满足 标准范围。
[000引本发明的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验装置，包括；燃机负荷指令 运算单元，用于获取燃机负荷指令；设置单元，用于设置联合循环机组的初始目标转速不等 率；第一计算单元，用于根据所述转速不等率、燃机额定负荷和汽机额定负荷获得燃气轮机 每转需调节负荷量；第二计算单元，用于根据所述燃机额定负荷和所述燃气轮机每转需调 节负荷量获得燃机转速不等率目标设定值；扰动信号施加单元，用于对燃气轮机施加一扰 动信号；微调单元，用于上下微调所述燃机转速不等率目标设定值，W使所述联合循环机组 的转速不等率满足标准范围。
[0009] 本发明的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验系统，包括；蒸汽轮机组设 备、与所述蒸汽轮机组设备连接的汽机控制器机柜、燃气轮机组设备、与所述燃气轮机组设 备连接的燃机控制器机柜、与所述汽机控制器机柜和所述燃机控制器机柜连接的交换机 柜、与所述交换机柜连接的一次调频试验装置，其中，
[0010] 所述蒸汽轮机组设备用于输出汽机负荷；所述汽机控制器机柜用于控制汽机运行 及采集汽机功率；所述燃气轮机组设备用于输出燃机负荷；所述燃机控制器机柜用于控制 燃机运行及采集燃机功率，并根据扰动信号调整汽机的实际转速；所述交换机柜用于数据 格式转换及数据转发；W及所述一次调频试验装置用于设置联合循环机组的初始目标转速 不等率，并接收所述燃机额定负荷和所述汽机额定负荷，从而获得燃机转速不等率目标设 定值，再向燃气轮机施加一扰动信号后，根据机组实际转速不等率，上下微调所述燃机转速 不等率目标设定值，W使所述联合循环机组的转速不等率满足标准范围。
[0011] 本发明提供一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验方法、装置及系统，根据 整套机组转速不等率S。％满足最新《国家电网公司火力发电机组一次调频试验导则》反算 燃气轮机每转需调节负荷量AP。，进而获得燃机转速不等率目标设定值5 %，不用将实际 网频断开，在实际转差小于最大转差时进行一次调频实验，将蒸汽轮机预期功率变化引入， 协调控制系统（CC巧侧的燃机分配指令回路，构成闭环，防止燃机功率反调现象，使系统稳 定性更好；在实际网频与额定偏差小于请请允许范围时才进行一次调频试验，防止网频大 幅波动的发生，增加实际网频监测，安全性更高；整个一次调频实验一次性完成，人工参与 少，试验结果准确性高。
[0012] 应了解的是，上述一般描述及W下【具体实施方式】仅为示例性及阐释性的，其并不 能限制本发明所欲主张的范围。
【附图说明】
[0013] 下面的所附附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所 附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。
[0014] 图1为本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验方法实 施例一的流程图；
[0015] 图2为本发明实施例提供的一次调频试验方法的获得燃机负荷指令的流程图；
[0016] 图3为本发明实施例提供的一种燃机负荷指令回路引入预期汽机负荷变化的示 意图；
[0017] 图4为本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验方法实 施例二的流程图；
[0018] 图5为本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验装置实 施例一的结构示意图；
[0019] 图6为本发明实施例提供的一次调频试验装置的燃机负荷指令运算单元的结构 不意图；
[0020] 图7为本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验装置实 施例二的结构示意图；
[0021] 图8为本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验系统的 结构示意图；
[0022]图9为本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验装置的 人机交互界面歷I;
[002引图10为本发明实施例提供的一次调频试验装置的燃机在90%负荷工况、±4巧m扰动量时的试验曲线；
[0024] 图11为本发明实施例提供的一次调频试验装置的燃机在75%负荷工况、+化pm 扰动量时的试验曲线；
[0025] 图12为本发明实施例提供的一次调频试验装置的燃机在90%负荷工况、±4巧m 扰动量时的人机交互界面HMI;
[0026]图13为本发明实施例提供的一次调频试验装置的燃机在75%负荷工况、+化pm 扰动量时的人机交互界面歷I。
[0027] 符号说明：
[002引 10 -次调频试验装置11设置单元
[0029] 12采集单元 13扰动信号施加单元
[0030] 14第一计算单元 15第二计算单元
[0031] 16获取单元 17判断单元
[0032] 20蒸汽轮机组设备 30汽机控制器机柜
[0033] 40燃气轮机组设备 50燃机控制器机柜
[0034] 60交换机柜
[0035] S101~S105, S201~S208步骤
【具体实施方式】
[0036] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将W附图及详细 叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本
【发明内容】
的 实施例后，当可由本
【发明内容】
所教示的技术，加W改变及修饰，其并不脱离本
【发明内容】
的精 神与范围。
[0037] 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。 另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部 分。
[003引关于本文中所使用的"第一"、"第二"、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也 非用W限定本发明，其仅为了区别W相同技术用语描述的元件或操作。
[0039] 关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方 向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
[0040] 关于本文中所使用的"包含"、"包括"、"具有"、"含有"等等，均为开放性的用语，即 意指包含但不限于。
[0041] 关于本文中所使用的"及/或"，包括所述事物的任一或全部组合。
[0042] 关于本文中所使用的用语"大致"、"约"等，用W修饰任何可W微变化的数量或误 差，但该些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的 范围在部分实施例中可为2