火力发电机组ctf运行方式下一次调频控制方法及系统的制作方法

文档序号:8225388阅读:549来源:国知局
火力发电机组ctf运行方式下一次调频控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及火力发电机组一次调频控制领域,尤其涉及一种火力发电机组CTF运 行方式下一次调频控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 并网运行的发电机组必须具备一次调频功能。一次调频是指汽轮机调速系统根据 电网频率的变化自动调节汽门开度,改变汽轮机功率以适应负荷变化,从而保证区域电网 的频率稳定。火力发电机组的协调控制系统分为两种:以锅炉跟随为基础的协调控制系统 (CBF),和以汽机跟随为基础的协调控制系统(CTF)。
[0003] 在CBF方式下,锅炉侧负责调节主蒸汽压力,汽机侧负责调节机组功率,其相对应 的一次调频控制方案较为成熟。
[0004] 而在CTF方式下,锅炉侧负责调节机组功率,汽机侧负责调节主蒸汽压力,其一次 调频功能与汽机侧调节目标存在冲突:一次调频是利用锅炉的蓄能来支持一次调频的能 量,释放锅炉蓄能势必带来主汽压力的变化,而汽机侧为保持主汽压力稳定会调节汽机调 门开度,造成机组功率变化从而又反过来造成一次调频补偿量不足。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的就是为了解决上述技术问题,提出了一易于工程实现、可满足电网 调度要求的火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法及系统。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] -种火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法,包括:
[0008] 将功率偏差信号乘以比例增益K进行量程标么,保证功率偏差信号与压力偏差信 号为同一量程;
[0009] 将压力偏差信号和功率偏差信号加权相加后送入汽机主控中进行调节,所述压力 偏差信号和功率偏差信号的权重分别由权值函数Fi(X)和匕(幻计算得出;
[0010] 电网频率处于一次调频的调节死区时,汽机PID控制器的输入偏差信号等于压力 偏差,机组处于正常调节状态,汽机PID控制器对压力偏差进行调节,来维持主汽压力稳 定;
[0011] 电网频率超出一次调频的调节死区时,一次调频动作,汽机PID控制器的输入偏 差信号等于功率偏差,此时汽机PID控制器转为对功率偏差进行调节,以满足机组功率达 到一次调频补偿量的要求。
[0012] 所述权值函数FJX)和&(幻分别根据电网频率产生,所述权值函数匕(幻和&(幻 分别设置如下:
[0013] 电网频率处于一次调频的调节死区时,Fi(X) = 1,F2 (X) = 0 ;
[0014] 电网频率超出一次调频的调节死区时,FJX) = 0,F2(X) = 1。
[0015] 设置电网频率过渡区域,使得电网频率在一次调频的调节死区向超出一次调频的 调节死区过渡时,权值函数FJX)和匕(幻的值逐渐切换。
[0016] -种采用火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法的系统,包括:
[0017] 压力偏差信号接入第一乘法器的一个输入端,第一函数发生器接入第一乘法器的 另一个输入端;
[0018] 功率偏差信号经过比例放大器后接入第二乘法器的一个输入端,第二函数发生器 接入第二乘法器的另一个输入端;
[0019] 所述第一函数发生器和第二函数发生器的输出端分别接入加法器的两个输入端, 所述加法器的输出端连接汽机主控PID控制器。
[0020] 所述第一函数发生器和第二函数发生器的输出值由电网频率值决定。
[0021] 电网频率处于一次调频的调节死区时,第一函数发生器的输出为1,第二函数发生 器的输出为0 ;
[0022] 电网频率超出一次调频的调节死区时,第一函数发生器的输出切换为0,第二函数 发生器的输出切换为1。
[0023] 设置电网频率过渡区域,使得电网频率在一次调频的调节死区向超出一次调频的 调节死区过渡时,第一函数发生器和第二函数发生器的输出值逐渐切换。
[0024] 本发明有益效果:
[0025] 本发明通过两个权值函数的设置,在一次调频的调节死区内,汽机侧仍负责调节 主汽压力,当超出调节死区时,汽机侧转为调节功率偏差来响应一次调频的功率补偿量,避 免了因为调节主汽压力而造成的功率反调,保证了一次调频的功率补偿量满足电网调度的 要求。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明火力发电机组CTF方式下一次调频控制方法控制原理图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例,对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0028] -种火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法,如图1所示,包括:
[0029] (1)功率偏差信号乘以比例增益环节K进行量程标么,以保证与压力偏差信号为 同一量程;
[0030] (2)根据电网频率产生两个权值函数:Fi(X)和&(幻,分别与压力偏差信号和功率 偏差彳目号相乘;
[0031] (3)将压力偏差信号和功率偏差信号加权相加后送入汽机主控中进行调节,偏差 的权重由两个F(X)函数计算得出;
[0032] (4)权值函数匕⑴和F2⑴设置如下:
[0033]
【主权项】
1. 一种火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法,其特征是,包括: 将功率偏差信号乘W比例增益K进行量程标么,保证功率偏差信号与压力偏差信号为 同一量程; 将压力偏差信号和功率偏差信号加权相加后送入汽机主控中进行调节,所述压力偏差 信号和功率偏差信号的权重分别由权值函数。狂)和F2 0()计算得出; 电网频率处于一次调频的调节死区时,汽机PID控制器的输入偏差信号等于压力偏 差,机组处于正常调节状态,汽机PID控制器对压力偏差进行调节,来维持主汽压力稳定; 电网频率超出一次调频的调节死区时,一次调频动作,汽机PID控制器的输入偏差信 号等于功率偏差,此时汽机PID控制器转为对功率偏差进行调节,W满足机组功率达到一 次调频补偿量的要求。
2. 如权利要求1所述的一种火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法,其特征 是,所述权值函数。狂)和F2OO分别根据电网频率产生,所述权值函数。狂)和F2OO分别 设置如下: 电网频率处于一次调频的调节死区时,Fi狂)=1,F2狂)=0 ; 电网频率超出一次调频的调节死区时,Fi狂)=0,F2狂)=1。
3. 如权利要求2所述的一种火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法,其特征 是,设置电网频率过渡区域,使得电网频率在一次调频的调节死区向超出一次调频的调节 死区过渡时,权值函数。狂)和F2OO的值逐渐切换。
4. 一种采用权利要求1所述的火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法的系 统,其特征是,包括: 压力偏差信号接入第一乘法器的一个输入端,第一函数发生器接入第一乘法器的另一 个输入端; 功率偏差信号经过比例放大器后接入第二乘法器的一个输入端,第二函数发生器接入 第二乘法器的另一个输入端; 所述第一函数发生器和第二函数发生器的输出端分别接入加法器的两个输入端,所述 加法器的输出端连接汽机主控PID控制器。
5. 如权利要求4所述的一种采用火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法的系 统,其特征是,所述第一函数发生器和第二函数发生器的输出值由电网频率值决定。
6. 如权利要求5所述的一种采用火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法的系 统,其特征是, 电网频率处于一次调频的调节死区时,第一函数发生器的输出为1,第二函数发生器的 输出为0 ; 电网频率超出一次调频的调节死区时,第一函数发生器的输出切换为0,第二函数发生 器的输出切换为1。
7. 如权利要求5所述的一种采用火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法的系 统,其特征是, 设置电网频率过渡区域,使得电网频率在一次调频的调节死区向超出一次调频的调节 死区过渡时,第一函数发生器和第二函数发生器的输出值逐渐切换。
【专利摘要】本发明公开了一种火力发电机组CTF运行方式下一次调频控制方法及系统,包括:将功率偏差信号乘以比例增益K进行量程标幺,保证功率偏差信号与压力偏差信号为同一量程;将压力偏差信号和功率偏差信号加权相加后送入汽机主控中进行调节,所述压力偏差信号和功率偏差信号的权重分别由权值函数F1(X)和F2(X)计算得出;本发明有益效果:通过两个权值函数的设置,避免了因为调节主汽压力而造成的功率反调,保证了一次调频的功率补偿量满足电网调度的要求。
【IPC分类】H02J3-24, H02J3-00, H02J3-38
【公开号】CN104538951
【申请号】CN201410728711
【发明人】高嵩, 李军, 庞向坤, 李克雷, 林波
【申请人】国家电网公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月3日
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