一种余压余热发电机组参与发电厂AGC调节的方法与流程

本发明涉及发电厂技术领域，特别是一种发电厂的agc调节技术。

背景技术：

发电厂agc（自动发电控制）调节是指通过自动控制程序的运行自动实行对控制区内发电机组功率的重新分配，来满足控制区内负荷的动态变化及交换功率的平衡。

为了保证电网优质、安全、经济运行，华北电监局发布两个细则对agc进行考核和补偿，电厂agc的考核指标有响应时间（对应考核值k3）、调节速率（对应考核值k1）、调节精度（对应考核值k2）以及调节深度（对应考核值d），考核指标的好坏直接影响考核电量和补偿量。

热电厂为了实现能量的梯级利用，通常增设利用余压余热发电机组，其工作原理是利用主汽轮机采暖抽汽的能级差来驱动余压余热汽轮机工作，进一步拖动发电机发电，供机组厂用电自用，增加背压式汽轮机组后，可充分发挥热电联产优势，提高蒸汽利用效率，达到节能降耗提高运行效益的目的。但是目前，背压式汽轮机组并没有参与发电厂的agc调节，因此对于发电厂agc的调节仍基于传统的方法，调节效果很难有较大提升。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种发电厂agc调节方法，利用余压余热机组的负荷可调节特性，实现对机组收到的agc命令进行辅助调节，最终使单元机组agc调节指标得到进一步优化，从而大大提升调节效果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种余压余热发电机组参与发电厂agc调节的方法，具体包括以下步骤：

1）在发电厂单元机组的厂用高压段增设背压式汽轮发电机组，利用余压余热做功发电形成余压余热机组；

2）将余压余热机组的小汽轮机调速系统以及单元机组控制系统分别与电厂电气处理单元rtu互连；

3）电厂电气处理单元rtu同时发送agc指令到小汽轮机调速系统和单元机组控制系统；

4）余压余热机组和单元机组根据接收到的指令进行出力调节。

上述一种余压余热发电机组参与发电厂agc调节的方法，步骤4）的具体调节方式为：

余压余热机组收到指令后根据自身所设参数进行判断，并根据小汽轮机调速系统设定的调速率进行升速；同时，单元机组根据单元机组控制系统设定的调节速率进行升速；当余压余热机组升负荷未达到额定负荷时，单元机组和余压余热机组出力负荷已达到agc的调节要求，单元机组和余压余热机组同时停止升负荷；当余压余热机组升负荷达到额定负荷时，单元机组和余压余热机组的出力负荷还未达到agc的调节要求，则余压余热机组停止升负荷，单元机组继续升负荷直到达到agc的负荷要求。

上述一种余压余热发电机组参与发电厂agc调节的方法，在余压余热机组收到升速指令时已是满负荷运行，此时闭锁余压余热机组的升负荷操作，仅通过单元机组升负荷。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明应用于发电厂的自动发电控制中，将余压余热机组发电负荷接入厂用高压段中，利用余压余热机组的负荷可调节特性配合发电厂单元机组参与agc调节，大幅提高了负荷的调节速率以及调节精度，降低负荷调节时间，从而大大提升了调节效果。

附图说明

图1为本发明的一次接线图；

图2为本发明的控制原理框图；

图3为本发明与传统agc调节方法应用于发电厂中的调节曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

一种余压余热发电机组参与发电厂agc调节的方法，其控制原理如图2所示，通过电厂电气处理单元rtu同时控制余压余热机组和单元机组进行负荷调节，具体包括以下步骤。

1）在发电厂单元机组的厂用高压段增设背压式汽轮发电机组，如图1所示，利用余压余热做功发电形成余压余热机组。

2）将余压余热机组的小汽轮机调速系统以及单元机组控制系统分别与电厂电气处理单元rtu互连；当然，电厂电气处理单元rtu还与发电厂中调自动调度系统ems互连，电厂电气处理单元rtu接受中调自动调度系统ems的负荷调节指令来控制小汽轮机调速系统和单元机组控制系统进行负荷调节。

3）电厂电气处理单元rtu同时发送agc指令到小汽轮机调速系统和单元机组控制系统。

4）余压余热机组和单元机组根据接收到的指令进行出力调节，此步骤的具体调节方式如下。

首先，在agc指令下发前判断余压余热机组是否满负荷运行，如已经满负荷运行，则闭锁余压余热机组的升负荷操作，仅通过单元机组升负荷；如不是满负荷状态，则即可进行升负荷操作也可进行降负荷操作。

在余压余热机组未满负荷状态下：如果电厂电气处理单元rtu同时向小汽轮机调速系统和单元机组控制系统下发的agc指令为升速指令，余压余热机组收到指令后，根据自身所设参数进行判断，并根据小汽轮机调速系统设定的调速率进行升速；同时，单元机组根据单元机组控制系统设定的调节速率进行升速。升速过程中，当余压余热机组升负荷未达到额定负荷时，单元机组和余压余热机组出力负荷已达到agc的调节要求，单元机组和余压余热机组同时停止升负荷。若升速过程中，余压余热机组升负荷达到额定负荷时，单元机组和余压余热机组的出力负荷还未达到agc的调节要求，则余压余热机组停止升负荷，单元机组继续升负荷直到达到agc的负荷要求。

如果电厂电气处理单元rtu同时向小汽轮机调速系统和单元机组控制系统下发的agc指令为降速指令，余压余热机组收到指令后，根据自身所设参数进行判断，并根据小汽轮机调速系统设定的调速率进行降速；同时，单元机组根据单元机组控制系统设定的调节速率进行降速。

具体到本实施例中，设定单元机组额定功率为300mw，余压余热机组额定容量为8mw，机组稳定运行时所发电量供机组厂用电负荷自用；正常运行时，余压余热机组运行在4mw容量下，单元机组出力为246mw，agc反应的机组出力为250mw。

当电网发负荷指令（agc）260mw，单元机组和余压余热机组同时收到负荷增长指令，小汽轮机调速系统收到指令后根据自身所设参数进行判断，根据小汽轮机调速系统设定的调速率进行升速（调节范围为0-100%），单元机组根据单元机组控制系统的调节速率进行升速。

如果按照余压余热机组升负荷速率与单元机组升负荷的比例关系为1：4进行升速调节（余压余热机组1mw/min、单元机组4mw/min），那么当余压余热机组负荷升到6mw时，相对于整个机组增加了2mw；此时单元机组出力则增加8wm时，机组反映到agc的负荷为260mw，即可满足电网指令要求。

如果余压余热机组未参与agc调节，单元机组需要升10mw负荷才能满足agc的指令要求。

本发明与传统agc调节方法应用于发电厂中的调节曲线图如图3所示，由此可见，采用本发明的调节方法后，agc的调节时间明显变短，而且由于余压余热机组参与了负荷调节，从而使得整体机组穿越agc死区的能力变强。

本发明应用时，电厂电气处理单元rtu同时向小汽轮机调速系统和单元机组控制系统下发的agc指令为降速指令时，调节方法同升速调节过程。

本发明参与发电厂agc调节后，agc指标的变化如下。

1）调节速率k1：调节速率是指机组在agc指令方向，出力越过响应死区到进入调节死区这段时间的速率，即在这段时间内的调节速度。

=(p2-p1)/(t2-t1)

余压余热机组参加负荷调节后，p2值的增长速度会加快，所以调节速率相比未加余压余热机组前调节速率会加快。

调节速率对应考核值k1，k1衡量的是实际调速与其应达到的标准速率相比达到的程度。

当在原调节速率上增加一个调节量后，其调节速率变大，值变大。

2）响应时间k3：响应时间是指agc系统发出指令后，机组在原出力基础上，可靠地跨出与指令方向一致的响应死区所用的时间。

tj=t1-t0

响应时间对应考核值k3，k3衡量的是机组实际响应时间与标准响应时间相比达到的程度。

当在原调节速率上增加一个调节量后其响应tj时间变短，值变大。

3）调节深度d：是指机组按照agc指令方向的出力调整量，反映机组为调节系统功率变化做出的贡献，当增加一个余压余热机组后其调节深度一定会增加，d值也会变大。

从上面分析可以看出，当增加余压余热机组参与发电厂agc调节后，agc的考核参数调节速率k1、调节精度k2和调节深度d都优于传统调节方式的考核参数。