一种燃气联合循环机组AGC控制方法及装置与流程

本发明涉及间歇发电功率消纳领域，尤其涉及一种燃气联合循环机组agc控制方法及装置。

背景技术：

目前大部分发电的能源来自石化燃料，石化燃料的燃烧给人类赖以生存的环境带来严重的污染，风能、太阳能等可再生能源无污染且储量巨大，因此利用可再生能源来发电受到世界各国的普遍重视。近年来，以风能、太阳能、生物质能为代表的可再生新能源发电技术快速发展，但新能源发电具有随机性、不可控性等缺点，它的发电是间歇性的，对接入电网的发电功率会产生扰动，如不及时消纳会引起区域电网发电功率的波动。如何与新能源消纳实现互补发电是制约新能源发展的关键性问题。新能源发电是快速性、随机性变化的，为了使互补发电设备的出力能够及时平抑新能源的功率波动，就要求互补发电设备能够具有快速的调峰能力，以适应新能源发电功率的瞬间变化。

我已投产了一大批的大型燃气联合循环机组，并进行了低氮燃烧方式的改造，实现了燃烧的近零排放，大型燃气联合循环机组具有启停快、发电效率高、单机容量大、负荷响应迅速、较宽的调峰范围(三菱f级燃机的agc负荷控制范围为270-460mw，调峰范围达190mw)等优点，这些机组可以用来与新能源发电厂的间歇发电实现互补发电系统。由于以往的调度方式，过去投产的大型燃气联合循环机组大都采用单机的agc控制方式，但一直以来都缺少利用大型燃气联合循环机组以agc控制方法来实现新能源互补发电方面的实用技术。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种燃气联合循环机组agc控制方法，用于解决当前缺少利用大型燃气联合循环机组以agc控制方法来实现新能源互补发电方面的实用技术的问题。

本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制方法，包括：

s1：根据区域交换功率的目标值和所述区域交换功率的实际值，获取到补偿新能源间歇发电指令；

s2：获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数，并根据所述投入agc运行且投入补偿功能的机组数以及所述补偿新能源间歇发电指令运算获取每台所述机组的预补偿新能源间歇发电指令；

s3：根据所述每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，通过滤波得到每台机组的最终新能源功率波动补偿新能源间歇发电指令。

优选地，所述区域交换功率的目标值和所述区域交换功率的实际值是由新能源发电区域电网的监控装置发送后，经模拟量输入通道传递得到的。

优选地，所述步骤s2具体为：

s201：获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数；

s202：判断所述机组数是否为0，若为0，执行步骤s203，若否，执行步骤s204；

s203：将每台所述机组的预补偿新能源间歇发电指令赋值为0；

s204：每台所述机组的预补偿新能源间歇发电指令等于所述补偿新能源间歇发电指令除以所述投入agc运行且投入补偿功能的机组数。

优选地，所述步骤s3后还包括步骤s4：

s4：将所述最终功率波动补偿新能源间歇发电指令和调度中心发送的agc指令中的控制新能源间歇发电指令进行叠加，得到最终补偿新能源间歇发电指令。

优选地，所述滤波具体为：惯性滤波。

本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制装置，包括：

区域功率偏差运算模块，用于根据区域交换功率的目标值和所述区域交换功率的实际值，获取到补偿新能源间歇发电指令；

间歇发电补偿指令分配计算模块，用于获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数，并根据所述投入agc运行且投入补偿功能的机组数以及所述补偿新能源间歇发电指令运算获取每台所述机组的预补偿新能源间歇发电指令；

机组滤波运算模块，用于根据所述每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，通过滤波得到每台机组的最终新能源功率波动补偿新能源间歇发电指令。

优选地，还包括：

模拟量输入通道模块，用于传递由新能源发电区域电网的监控装置发送的，所述区域交换功率的目标值和所述区域交换功率的实际值。

优选地，所述间歇发电补偿指令分配计算模块具体包括：

机组运行状态累计器，用于获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数；

第一判断单元，用于判断所述机组数是否为0，若是，则触发0指令单元，若否，则触发除法单元；

0指令单元，用于将每台所述机组的预补偿新能源间歇发电指令赋值为0；

除法单元，用于得到每台所述机组的预补偿新能源间歇发电指令，所述机组的预补偿新能源间歇发电指令等于所述补偿新能源间歇发电指令除以所述投入agc运行且投入补偿功能的机组数。

优选地，还包括：

机组agc指令综合模块，用于将所述最终功率波动补偿新能源间歇发电指令和调度中心发送的agc指令中的控制新能源间歇发电指令进行叠加，得到最终补偿新能源间歇发电指令。

优选地，所述机组滤波运算模块具体用于：

根据所述每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，通过惯性滤波得到每台机组的最终功率波动补偿新能源间歇发电指令。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供一种燃气联合循环机组agc控制方法及装置，其中一种燃气联合循环机组agc控制方法，通过根据区域交换功率的目标值和所述区域交换功率的实际值，获取到补偿新能源间歇发电指令；获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数，并根据所述投入agc运行且投入补偿功能的机组数以及所述补偿新能源间歇发电指令运算获取每台所述机组的预补偿新能源间歇发电指令；根据所述每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，通过滤波得到每台机组的最终新能源功率波动补偿新能源间歇发电指令，实现了通过燃气联合循环机组来补偿由于可再生新能源间歇发电引起的区域电网发电功率波动，使得整个发电系统能够输出平稳的发电功率，消除可再生新能源间歇发电对电网的不良影响，平抑区域电网内新能源间歇发电功率的波动，解决了当前缺少利用大型燃气联合循环机组以agc控制方法来实现新能源互补发电方面的实用技术的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制方法的一个实施例的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制方法的另一个实施例的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制装置的一个实施例的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制装置的应用例的示意图；

其中，附图标记如下：

11、区域功率偏差运算模块；12、机组运行状态累计器；13、除法模块；14、#2机组运行状态与模块；15、#1机组运行状态与模块；16、#1机组参与新能源发电补偿投/切开关；17、#1机组新能源发电补偿投入切换模块；18、0指令模块；19、#2机组新能源发电补偿投入切换模块；20、#2机组参与新能源发电补偿投/切开关；21、#1机组惯性滤波运算模块；22、#2机组惯性滤波运算模块；23、#1机组agc指令综合模块；24、#2机组agc指令综合模块；111、#1机组agc手动/自动切换模块；121、#2机组agc手动/自动切换模块；112、#1机组track模块；123、#2机组track模块。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种燃气联合循环机组agc控制方法及装置，用于解决当前缺少利用大型燃气联合循环机组以agc控制方法来实现新能源互补发电方面的实用技术的问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制方法的一个实施例，包括：

101：根据区域交换功率的目标值和区域交换功率的实际值，获取到补偿新能源间歇发电指令；

目标值为送到局域电网上的局部功率目标值，实际值为局域电网上测得的局部功率实际值；

102：获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数，并根据投入agc运行且投入补偿功能的机组数以及补偿新能源间歇发电指令运算获取每台机组的预补偿新能源间歇发电指令；

103：根据每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，通过滤波得到每台机组的最终新能源功率波动补偿新能源间歇发电指令；

燃气联合循环机组的数量为至少一台，但只有投入agc运行和投入补偿功能这两个条件同时满足的机组才可以进行补偿发电；

通过滤波模块即可以过滤掉新能源发电产生的高频或低频干扰信号，消除引起的区域功率大幅度频繁波动，又可以消除新能源发电补偿功能投切时的功率指令波动；

在agc的运行模式下，最终功率波动补偿指令经由厂站远动装置将厂内各台机组指令传输至发电机组的指令控制回路。

本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制方法，通过根据区域交换功率的目标值和区域交换功率的实际值，获取到补偿新能源间歇发电指令；获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数，并根据投入agc运行且投入补偿功能的机组数以及补偿新能源间歇发电指令运算获取每台机组的预补偿新能源间歇发电指令；根据每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，通过滤波得到每台机组的最终新能源功率波动补偿新能源间歇发电指令，实现了通过燃气联合循环机组来补偿由于可再生新能源间歇发电引起的区域电网发电功率波动，使得整个发电系统能够输出平稳的发电功率，消除可再生新能源间歇发电对电网的不良影响，平抑区域电网内新能源间歇发电功率的波动，解决了当前缺少利用大型燃气联合循环机组以agc控制方法来实现新能源互补发电方面的实用技术的技术问题。

请参阅图2，本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制方法的另一个实施例，包括：

201：根据区域交换功率的目标值和区域交换功率的实际值，获取到补偿新能源间歇发电指令，区域交换功率的目标值和区域交换功率的实际值是由新能源发电区域电网的监控装置发送后，经模拟量输入通道传递得到的；

202：获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数；

203：判断机组数是否为0，若为0，执行步骤204，若否，执行步骤205；

204：将每台机组的预补偿新能源间歇发电指令赋值为0；

205：每台机组的预补偿新能源间歇发电指令等于补偿新能源间歇发电指令除以投入agc运行且投入补偿功能的机组数；

206：根据每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，通过惯性滤波得到每台机组的最终功率波动补偿新能源间歇发电指令；

207：将最终功率波动补偿新能源间歇发电指令和调度中心发送的agc指令中的控制新能源间歇发电指令进行叠加，得到最终补偿新能源间歇发电指令；

步骤201和步骤202是随时进行的，只要由新能源区域电网的监控装置发送，经模拟量输入通道传递得到的区域交换功率的目标值和实际值发生改变，获取的目标值和实际值就会实时更新，只要投入agc运行且投入补偿功能的机组数发生变化，机组数会实时更新；

事实上步骤202、203、204是考虑到机组数为0的特殊情况，此时没有机组进行补偿发电，需要将每台机组的预补偿新能源间歇发电指令赋值为0；

以下将对本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制装置进行详细的描述。

请参阅图3，本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制装置，包括：

区域功率偏差运算模块301，用于根据区域交换功率的目标值和区域交换功率的实际值，获取到补偿新能源间歇发电指令；

模拟量输入通道模块302，用于传递由新能源发电区域电网的监控装置发送的，区域交换功率的目标值和区域交换功率的实际值；

间歇发电补偿指令分配计算模块303，用于获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数，并根据投入agc运行且投入补偿功能的机组数以及补偿新能源间歇发电指令运算获取每台机组的预补偿新能源间歇发电指令；

机组滤波运算模块304，用于根据每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，通过滤波得到每台机组的最终功率波动补偿新能源间歇发电指令；

机组agc指令综合模块305，用于将最终功率波动补偿新能源间歇发电指令和调度中心发送的agc指令中的控制新能源间歇发电指令进行叠加，得到最终补偿新能源间歇发电指令；

进一步地，间歇发电补偿指令分配计算模块303具体包括：

机组运行状态累计器306，用于获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数；

第一判断单元307，用于判断机组数是否为0，若是，则触发0指令单元308，若否，则触发除法单元309；

0指令单元308，用于将每台机组的预补偿新能源间歇发电指令赋值为0；

除法单元309，用于得到每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，机组的预补偿新能源间歇发电指令等于补偿新能源间歇发电指令除以投入agc运行且投入补偿功能的机组数。

以下为本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制装置的一个应用例，采用2台460mw级燃气蒸汽联合循环机组，其中单台机组agc负荷控制范围为270～460mw。

请参阅图4，本发明实施例提供的一种燃气联合循环机组agc控制装置的一个应用例，包括：

区域功率偏差运算模块11，用于根据区域交换功率的目标值和区域交换功率的实际值，获取到补偿新能源间歇发电指令；

#2机组运行状态与模块14的一个输入端接收#2机组agc手动/自动切换模块121发送的#2机组投入agc的信号，#2机组运行状态与模块14的另一个输入端接收#2机组参与新能源发电补偿投/切开关20的信号，#2机组运行状态与模块14用于判断#2机组是否同时投入agc运行且投入补偿功能；

#1机组运行状态与模块15的一个输入端接收#1机组agc手动/自动切换模块111发送的#1机组投入agc的信号，#1机组运行状态与模块15的另一个输入端接收#1机组参与新能源发电补偿投/切开关16的信号，#1机组运行状态与模块15用于判断#1机组是否同时投入agc运行且投入补偿功能；

机组运行状态累计器12，用于获取到投入agc运行且投入补偿功能的机组数；

除法模块13，用于得到每台机组的预补偿新能源间歇发电指令，机组的预补偿新能源间歇发电指令等于补偿新能源间歇发电指令除以投入agc运行且投入补偿功能的机组数；

除法模块13的输出分别连接到#1机组新能源发电补偿投入切换模块17、#2机组新能源发电补偿投入切换模块19的输入端；#1机组补偿投入切换模块17的控制端连接新能源发电补偿投/切开关16的输出，#2机组补偿投入切换模块19的控制端连接新能源发电补偿投/切开关20的输出；0指令模块18的输出分别连接到#1机组补偿投入切换模块17的另一输入端及#2机组补偿投入切换模块19的另一输入端，用于当某台机组要投入新能源发电补偿时，对应的投/切开关打到投入，补偿投入切换模块就将除法模块13得到的预补偿新能源间歇发电指令送出，否则投/切开关打到切除，0指令模块18将0指令发送至补偿投入切换模块，补偿投入切换模块输出0指令；

#1机组补偿投入切换模块17的输出接到#1机组惯性滤波运算模块21的输入端，#2机组补偿投入切换模块19的输出接到#2机组惯性滤波运算模块22的输入端，用于通过滤波模块即可以过滤掉新能源发电产生的高频或低频干扰信号，消除引起的区域功率大幅度频繁波动，又可以消除新能源发电补偿功能投切时的功率指令波动，生成最终功率波动补偿指令；

将调度送出的原来的#1机组agc指令发送到#1机组agc指令综合模块23的一个输入端，#1机组惯性滤波运算模块21的输出连接到agc指令综合模块23的另一个输入端，#1机组agc指令综合模块23的输出连接到原来的#1机组agc手动/自动切换模块111；将调度送出的原来的#2机组agc指令发送到#2机组agc指令综合模块24的一个输入端，#2机组惯性滤波运算模块22的输出连接到agc指令综合模块24的另一个输入端，#2机组agc指令综合模块24的输出连接到原来的#2机组agc手动/自动切换模块121，agc指令综合模块的输出就在原来的agc指令上叠加了由于新能源发电接入引起局域电网的功率波动补偿指令，就能利用在新能源发电接入的局域电网内快速响应的燃气联合循环机组实现对新能源发电的消纳。

需要说明的是，#1机组agc手动/自动切换模块111和#2机组agc手动/自动切换模块121的输出是#1机组和#2机组是否投入agc运行的信号；

本应用例中的机组运行状态累计器12、除法模块13、#2机组运行状态与模块14、#1机组运行状态与模块15、#1机组参与新能源发电补偿投/切开关16、#1机组新能源发电补偿投入切换模块17、0指令模块18、#2机组新能源发电补偿投入切换模块19、#2机组参与新能源发电补偿投/切开关20，#1机组agc手动/自动切换模块111和#2机组agc手动/自动切换模块121，实现的功能对应于间歇发电补偿指令分配计算模块303中实现的功能；

#1机组惯性滤波运算模块21、#2机组惯性滤波运算模块22实现的功能对应于机组滤波运算模块304实现的功能；

#1机组agc指令综合模块23、#2机组agc指令综合模块24实现的功能对应于机组agc指令综合模块305中实现的功能；

需要说明是，本应用例中的燃气蒸汽联合循环机组数量为二，但实际应用中的机组数并不局限为两台。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是dcs(分散控制系统)，plc(可编程控制器)，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。