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_2

文档序号:9234239阅读:来源:国知局
0 %,在部分实施例中可为10 %,在部分实施例中可为5 %或是 其他数值。本领域技术人员应当了解,前述提及的数值可依实际需求而调整,并不W此为 限。
[0043] 关于本文中所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个用词使用在此 领域中、在此申请的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用W描述本申请的用词将于下 或在此说明书的别处讨论,W提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。
[0044]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,如图1所示,所述燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验方法包括W下 步骤:
[0045] S101 ;获得燃机负荷指令;
[0046] S102 ;设置联合循环机组的初始目标转速不等率;
[0047] S103 ;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;
[0048] S104;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;
[0049] S105 ;对所述燃气轮机施加一扰动信号;
[0050] S106 ;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。
[0化1] 参照图1,根据联合循环机组的转速不等率(整套机组转速不等率)满足最新《国 家电网公司火力发电机组一次调频试验导则》(满足4%~5%区间,一般按照4. 5%计算) 反算燃气轮机每转需调节负荷量,进而获得燃机转速不等率目标设定值,不用将实际网频 断开,可实现随时根据电力负载优化调整燃机转速不等率目标设定值;燃气轮机每转需调 节负荷量考虑到汽机额定负荷,也即是将预期汽机功率变化引入燃机控制系统(CC巧侧的 燃机分配指令回路,构成闭环,防止燃机负荷反调现象,使系统稳定性更好,利用计算工具 建立的一次调频试验指标模块,计算分析后的数据使机组的一次调频能力一目了然,迅速, 准确。此外,通过施加一扰动信号替代原有逻辑页中强制变换实际转速更可靠,节约了试验 人员提前用来熟悉逻辑的时间,提高效率。操作权完全在机组原有的燃机控制系统(CCS) 操作,规避来自外接试验设备的安全隐患。
[0化2] 根据本发明的其它实施例,所述每转需调节负荷量AP。通过W下公式获得:
[0053]
[0化4] 所述燃机转速不等率目标设定值5 %通过W下公式获得:
[0化5]
[0056]其中,Pi为燃机额定负荷,P2为汽机额定负荷,5。%为初始目标转速不等率,MW代 表兆瓦,RPM代表转每分钟。
[0057] 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,参 照图2,获得燃机负荷指令具体包括:
[005引S1011;根据总负荷指令获得燃机分配负荷指令和汽机分配负荷指令;
[0059] S1012 ;根据汽机实际负荷、汽机负荷变动预期值KDF和所述汽机分配负荷指令获 得燃机补偿负荷指令;W及
[0060] S1013;根据燃机一次调频负荷、所述燃机分配负荷指令和所述燃机补偿负荷指令 获得燃机负荷指令。
[0061] 如图2所示,燃机负荷指令回路引入预期汽机负荷变化,W防止燃机负荷反调,整 个试验过程中,保证系统的稳定。
[0062]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,参照图3,其中,AGC为电网来的总负荷指令,K1为一个比例值,对于二托一机组通常 为S分之一;AGC指令经过K1之后,得到的是燃机分配的负荷指令;同理,AGC指令经过K2 之后,得到的是汽轮机分配的负荷指令;汽机负荷变动预期值KDF通过下述式子获得:
[0063]
[0064] 其中,
是一个典型的S阶惯性环节,K为比例常数,Ti、T2 和T3为S阶惯性环节的时间常数,S为复变量;经过此环节,KDF反应了燃机调频负荷变化 带来的对汽机功率的迟缓变化;所述汽机分配负荷指令与所述汽机实际负荷减去KDF的偏 差,即可得到燃机的补偿负荷指令。所述补偿负荷指令叠加到所述燃机分配的负荷指令W 及燃机一次调频负荷上,得到最终的控制燃机实发功率的燃机负荷指令。
[0065]图3中所述运算回路抵消了燃机一次调频变化带来的汽机负荷的波动,实现了防 止对燃机负荷指令反调的功能,系统更稳定。
[0066]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,参照图4,步骤S201与步骤S101相同,步骤S202与步骤S102相同,步骤 S203与步骤S103相同,步骤S204与步骤S104相同,步骤S205与步骤S105相同,步骤S209 与步骤S106相同,对所述联合循环机组施加所述扰动信号步骤之后,所述燃气蒸汽联合循 环机组的一次调频试验方法还包括:
[0067] S206 ;获取所述燃气轮机的实际转差;
[0068] S207;判断所述燃气轮机的所述实际转差是否小于所述燃气轮机的最大转差;W 及
[0069] S208;当判断结果为否时,停止向所述燃气轮机施加所述扰动信号,结束一次调频 试验。
[0070] 如图4所示,在实际转差小于最大转差时,持续向所述燃气轮机施加所述扰动信 号,继续进行一次调频试验,增加实际网频监测,在实际转差大于最大转差时,停止向所述 燃气轮机施加所述扰动信号,防止网频大幅波动的发生,安全性更高。
[0071] 本发明的一具体实施例中,所述实际转差An。可w通过W下公式获得:
[0072] An〇= (3000-n)RPM
[0073] 所述最大转差An。。,可W通过W下公式获得:
[0074]
[0075] 其中,3000为额定转速,n为所述燃气轮机的实际转速,Pi为燃机额定负荷,P2为 汽机额定负荷,AP。为燃气轮机每转需调节负荷量,5。%为初始目标转速不等率,RPM代表 转每分钟。
[0076] 参照图1或图4,本发明的具体实施例中,所述扰动信号为一次调频试验装置提供 的固化的试验转差信号,所述实验转差信号的实验转差为+4RPM或者为+6RPM或者为所 述最大转差;所述联合循环机组的转速不等率的标准范围大于等于4%,小于等于5% ;所 述初始目标转速不等率为电网要求区间的中间值,通常所述初始目标转速不等率为4. 5 %。 实验转差W及转速不等率的标准范围均是根据最新《国家电网公司火力发电机组一次调频 试验导则》确定的,初始目标转速不等率的取值为本领域内常规取值。
[0077] 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,如图5所示,所述燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验装置10包 括燃机负荷指令运算单元11、设置单元12、第一计算单元13、第二计算单元14、扰动信号施 加单元15和微调单元18,其中,燃机负荷指令运算单元11用于获取燃机负荷指令;设置单 元12用于设置联合循环机组的转速不等率;第一计算单元13用于根据所述联合循环机组 的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; 第二计算单元14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15用于对燃气轮机施加一扰动信号;微调单元 18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。
[007引参照图5,根据联合循环机组的转速不等率(整套机组转速不等率)满足最新《国 家电网公司火力发电机组一次调频试验导则》(满足4%~5%区间,一般按照4. 5%计算) 反算燃气轮机每转需调节负荷量,进而获得燃机转速不等率目标设定值,一次调频试验过 程中不用将实际网频断开,实现实际网频监测,可实现随时根据电力负载优化调整燃机转 速不等率目标设定值;另外,燃气轮机每转需调节负荷量考虑到汽机额定负荷,也即是将预 期汽机功率变化引入燃机控制系统(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,利用计算工具建立的一次调频试验指标模块,计算分析后 的数据使机组的一次调频能力一目了然,迅速,准确。此外,通过施加一扰动信号替代原有 逻辑页中强制变换实际转速更可靠,节约了试验人员提前用来熟悉逻辑的时间,提高效率; 操作权完全在机组原有的燃机控制系统(CC巧操作,规避来自外接试验设备的安全隐患。
[0079] 进一步地,在本发明的其它实施例中,所述燃气轮机每转需调节负荷量AP。通过W下公式获得:
[0080]
[0081] 所述燃机转速不等率目标设定值5 %通过W下公式获得:
[0082]
[0083] 其中,Pi为燃机额定负荷,P2为汽机额定负荷,5。%为所述联合循环机组的初始目 标转速不等率,MW代表兆瓦,RPM代表转每分钟。
[0084] 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 示意图,如图6所示,所述燃机负荷指令运算单元包括;指令分解模块111、第一运算模块 112和第二运算模块113,其中,指令分解模块111用于根据总负
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