燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿方法与流程

本发明属于燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿技术领域。

背景技术：

近几年来，我国风电和光伏发电迅猛发展，随着国家推进能源结构转型升级，风电和光伏发电将继续保持着强劲的发展势头。然而，当风电、光伏比例较高时，等效负荷将呈现显著的随机波动特性，这将显著影响系统的频率安全，对系统的调频能力也提出了更高的要求。

燃煤汽轮机发电机组一次调频是当电网负荷发生变化时，汽轮机调节系统自动地根据转速的变化调整汽轮机的功率，进而将电网频率的变化限制在一定的限度内。燃煤汽轮机发电机组一次调频在保证电网的安全经济运行、提高电能质量和电网调频的控制水平、迅速消除由于电网负荷变化引起的频率波动等方面有着重要作用。

目前燃煤汽轮机发电机组一次调频因子设置的两个因素，频差死区和转速不等率都采用定值的方式，在汽轮机采暖供热的时候，这两个因素并不改变，在这种情况下，机组一次调频能力也会改变。

技术实现要素：

本发明是为了解决目前燃煤汽轮机发电机组在汽轮机采暖供热的时候，机组一次调频能力也会改变的问题，现提供燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿方法。

燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿方法，将汽轮机额定转速与实际转速的差值x经函数F(x)转换后生成一次调频因子K，

利用采暖期工况下采暖抽汽量G_T、主蒸汽流量G与一次调频因子K，根据下式获得新的调频因子K^*：

其中，δ_△(G_T,G)为不等率修正系数，由采暖期工况下采暖抽汽量G_T、主蒸汽流量G决定，

将新的调频因子K^*叠加到燃煤汽轮机的有功功率指令给定值M上，获得补偿后的有功功率指令以控燃煤制汽轮机的调门开度，完成燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿。

采暖期工况下采暖抽汽量G_T、主蒸汽流量G对一次调频的影响通过不等率修正系数δ_△(G_T,G)进行补偿，不等率修正系数δ_△(G_T,G)的获得方法如下：

进行参数测定试验，

将主蒸汽流量为G、采暖抽汽量为0时的燃煤汽轮机发电机组发电功率记为P₀，

相同工况下，将主蒸汽流量为G、采暖抽汽量为G_T时的燃煤汽轮机发电机组发电功率记为P，

则不等率修正系数δ_△(G_T,G)取：

不同的主蒸汽流量和采暖抽汽流量，对应不同的不等率修正系数δ_△(G_T,G)，取：

补偿后的有功功率指令的表达式如下：

本发明为了保证汽轮机采暖供热后，燃煤汽轮机发电机组仍具有同样的一次调频能力，提出了燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频补偿方法。该方法具有以下效果：

本发明所述的燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频补偿方法，当汽轮机采暖供热后，针对性修改不等率设置，保证转速变化1％时，通过一次调频使发电功率变化20％。保证汽轮机在采暖供热后，燃煤汽轮机发电机组仍具有同样的一次调频能力。

附图说明

图1为现有燃煤汽轮机发电机组一次调频设置流程图；

图2为本发明所述的燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，目前，燃煤汽轮机发电机组一次调频功能是将汽轮机转速与额定转速的差值直接换算成调频后有功功率指令，具体的：

燃煤汽轮机额定转速(一般为3000r/min)与实际转速的差值x经函数F(x)转换后生成一次调频因子K，

函数F(x)的具体公式如下：

其中，del(x)表示x经过死区，δ为转速不等率。

将一次调频因子K直接叠加到燃煤汽轮机的有功功率指令给定值M上，获得调频后有功功率指令M_K，以控制燃煤汽轮机的调门开度。

燃煤汽轮机发电机组一次调频功能，要求转速变化1％，通过一次调频要求发电功率变化20％。燃煤汽轮机发电机组一次调频不等率δ普遍设置为δ＝0_.05，在额定设计工况下，足以满足上述要求。但是，当汽轮机采暖供热后，不等率δ＝0.05，不足以满足上述要求。

具体实施方式一：参照图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿方法，

利用采暖期工况下采暖抽汽量G_T、主蒸汽流量G与一次调频因子K，根据下式获得新的调频因子K^*：

其中，δ_△(G_T,G)为不等率修正系数，由采暖期工况下采暖抽汽量G_T、主蒸汽流量G决定，

将新的调频因子K^*叠加到燃煤汽轮机的有功功率指令给定值M上，获得补偿后的有功功率指令以控制燃煤汽轮机的调门开度。

本发明设计燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频补偿方法，当汽轮机采暖供热后，针对性修改不等率设置，保证转速变化1％时，通过一次调频使发电功率变化20％。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿方法作进一步说明，本实施方式中，

采暖期工况下采暖抽汽量G_T、主蒸汽流量G对一次调频的影响通过不等率修正系数δ_△(G_T,G)进行补偿，不等率修正系数δ_△(G_T,G)的获得方法如下：

进行参数测定试验，

将主蒸汽流量为G、采暖抽汽量为0时的燃煤汽轮机发电机组发电功率记为P₀，

相同工况下，将主蒸汽流量为G、采暖抽汽量为G_T时的燃煤汽轮机发电机组发电功率记为P，

则不等率修正系数δ_△(G_T,G)取：

本实施方式中，不同的采暖期工况下采暖抽汽量G_T、主蒸汽流量G，对应不同的不等率修正系数δ_△(G_T,G)，

取：

即可保证转速变化1％，通过一次调频使发电功率变化20％，保证燃煤汽轮机发电机组具有同样的一次调频能力。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的燃煤汽轮机发电机组采暖供热的一次调频能力补偿方法作进一步说明，本实施方式中，补偿后的有功功率指令的表达式如下：