荷指令获得燃机分配负荷 指令和汽机分配负荷指令；第一运算模块112用于根据汽机实际负荷、KDF和所述汽机分配 负荷指令获得燃机补偿负荷指令；第二运算模块113用于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。
[0085] 如图6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。
[0086] 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，如图7所示，所述燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验装置还包 括获取单元16和判断单元17,其中，获取单元16用于获取所述燃气轮机的实际转差；判断 单元17用于判断所述燃气轮机的实际转差大于所述燃气轮机的最大转差时，扰动信号施 加单元停止向所述燃气轮机施加所述扰动信号，停止一次调频实验。
[0087] 参照图7,所述实际转差小于最大转差时，扰动信号施加单元持续施加所述扰动信 号；如果所述判断单元判断所述实际转差大于最大转差时，扰动信号施加单元停止施加所 述扰动信号，中止一次调频试验，可W在联合循环机组承受的范围内进行试验，保证实验的 安全性，利于本发明的推广应用。
[008引本发明的一具体实施例中，所述实际转差An。通过W下公式获得：
[0089] An〇= (3000-n)RPM
[0090] 所述最大转差AnmJi过W下公式获得：
[0091]
[0092]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。％为所述联合循环机组的初始目标 转速不等率，RPM代表转每分钟，按照最新《国家电网公司火力发电机组一次调频试验导则》 规定，额定容量大于250MW小350MW的火电机组包括燃机，限制调频幅度不小于机组额定容 量的±8%。
[0093] 参照图5或图7,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。
[0094] 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，如图8所示，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20、与所述蒸汽轮机组设备20连接的汽机控制器机柜30、燃气轮机组设备40、与所述燃 气轮机组设备40连接的燃机控制器机柜50、与所述汽机控制器机柜30和所述燃机控制器 机柜50连接的交换机柜60、与所述交换机柜60连接的一次调频试验装置10,其中，所述蒸 汽轮机组设备20用于输出汽机负荷；所述汽机控制器机柜30用于控制汽机运行及采集汽 机功率；所述燃气轮机组设备40用于输出燃机负荷；所述燃机控制器机柜50用于控制燃 机运行及采集燃机功率，并根据扰动信号调整燃气轮机的实际转速；所述交换机柜60用于 数据格式的转换及数据转发；所述一次调频试验装置10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。
[0095] 参照图8,从燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验回路设计到试验结果分析，完 整实现了燃气蒸汽联合循环机组的一次调频试验的信号发生，实时数据处理，调节过程记 录，最终指标计算，达标判断的一次调频试验装置。降低了人为参与环节，提高试验的自动 化水平及准确率；大大节约了试验前的大量准备工作时间及试验过程中的数据选取记录及 试验结果计算处理分析环节；一次调频试验过程简单、方便，可移植性强。
[0096] 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0MI)，如图9所示，在歷I界面中，当"一次调频实验投入"指示灯亮时，表示 开始一次调频试验；"实验转差设定区"表示将要输入的扰动信号，通过转差表示，通常取值 为+4RPM或者为±6RPM;"燃机TCS(燃机控制系统）转速不等率设定区"根据最新個家 电网公司火力发电机组一次调频试验导则》设定，【具体实施方式】中取3.0%。左下角的S个 方形分别为"调频负荷理论计算值（TCS控制器）"、"调频负荷理论计算值"、"调频负荷实际 变动值"，其中，"调频负荷理论计算值（TCS控制器）"为TCS控制器显示的调频负荷，"调频 负荷理论计算值"为一次调频试验装置显示的调频负荷，正常情况下"调频负荷理论计算值 (TCS控制器）"等于"调频负荷理论计算值"。右上角为"一次调频试验系统稳定时间"和 "整套机组转速不等率（实际值）"。右下角的四个方形显示灯分别是一次调频试验3秒内 有响应、15秒内达到总理论变动负荷的90%、60秒内达到负荷稳定状态、实际转速不等率 在4% -5%之间等指标的合格指示灯，在满足情况下，会变红色。
[0097] 试验前，将一次调频试验装置接入燃机控制系统（TC巧控制柜的总线网络中，通 过燃机厂家自带的数据读取软件可实时读取试验所需高精度数据，并在一次调频试验装置 内完成运算处理。该一次调频试验装置与现场控制总线网络（交换机柜）的连接仅需通过 一根常规网线，可实现在线插拔，对联合循环机组运行无影响，并且不占用联合循环机组控 制器（汽机控制器机柜和燃机控制器机柜）的负载。此一次调频试验装置带有数据、图像 存储功能，可供试验后随时调取数据，多个联合循环机组的试验数据对比分析比较。在"实 验转差设定区"和"燃机TCS(燃机控制系统）转速不等率设定区"输入预设数值后，即自动 开始一次调频实验，整个一次调频实验一次性自动完成，人工参与少，试验结果准确性高。
[0098] 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，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，参见图10、图11，在机组控制系统DCS的操作员画面 中，增加一次调频试验的人机交互端口歷I，并在机组控制系统逻辑功能上予W实现；操作 端增加转差设定窗口，燃机转速不等率设定窗口；试验装置设计了判断一次调频试验是否 达标的直观显示，包括3秒内有响应、15秒内达到总理论变动负荷的90%、60秒内达到负 荷稳定状态、实际转速不等率在4%-5%之间等指标。同时增加显示窗口：调频负荷的理论 计算值，调频负荷的实际变化值，调频试验稳定时间，整套机组的实际转速不等率。图10、 图11是W某台西口子SGT5-4000F(x)型燃机的一次调频试验为例，利用本发明产生的试 验曲线。试验曲线中下面为扰动信号，本实施例中使用的是方波信号，方波持续时间通常 为60S，上面为联合循环机组的实际输出功率，能够清楚看到，出现正向方波时，实际输出功 率减小，燃机控制系统自动通过调节总燃料指令V和IGV进气挡板开度，改变燃机功率使联 合循环机组输出功率保持稳定。图10为90 %负荷点，图11为75 %负荷点，通过对比两图， 90%负荷点时联合循环机组输出功率明显大于75%负荷点时联合循环机组输出功率。
[0099] 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，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，表1为本发明的相关试验数据与传统 人工计算方法相关试验数据的对比。参见图12、图13、表1，多次试验后，通过将试验数据与 传统人工计算方法的对比验证了本发明的有效性及准确性。
[0100] 表 1
[0101]
[0103] 通过表1证明了本发明计算和传统计算基本一致，验证了一次调频试验装置计算 结果的正确性，但是，本发明中一次调频试验装置的计算速度和便捷性是传统试验装置无 法企及的。
[0104] 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及装置，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，在实际网频与额定偏差大于允许范围时会进行控制回路切换，增加实际网频监测，防止 网频大幅波动的发生，安全性更高；将蒸汽机功率预期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。
[0105] 本发明至少具有W下技术效果：
[0106] 1、本发明设计时将蒸汽机功率预期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。
[0107] 2、本发明试验过程中，在实际网频与额定偏差大于允许范围时会进行控制回路切 换（当实