一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法与流程

1.本发明涉及火电机组控制技术领域，更具体涉及一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法。


背景技术：

2.近几年，随着风力发电和光伏发电的不断增多，可再生能源发电装机规模也在的不断的扩大，风力发电、光伏发电等新能源进行了发电大规模并网，其间歇性、波动性和反调峰等特性对电力系统的安全稳定运行带来了巨大的调整，这就要求电力系统必须具备一定的灵活性。
3.但在目前我国以火力发电为主的电源结构中，热电联产机组装机容量占火电机组总装机容量的50％左右，在冬季承担着重要的供热任务，通常为了保证供热，机组电出力上下限会受到严重制约，热电矛盾比较突出，严重影响了新能源电力上网，同时机组的变负荷速度和响应时间也不满足电网调度要求。


技术实现要素：

4.本发明需要解决的技术问题是提供一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，满足热电机组深度调峰要求，同时协调机组提高负荷变化率和响应速度。
5.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
6.一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
7.a.通过机组电负荷分配系统将电网负荷指令分别分配至机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统，通过机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统共同调节机组上网电负荷；
8.b.当调度指令开始变化时，机组电负荷分配系统实时计算火电机组变化速率，并根据设定负荷变化率的要求，调整电锅炉负荷变化率，使机组上网电负荷变化速率和负荷响应时间满足要求。
9.进一步优化技术方案，步骤a中电网负荷指令是通过实时监控火电机组功率值及电锅炉负荷值，根据计算结果，将机组负荷目标值及变化速率、电锅炉目标值及变化速率通信至机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统。
10.进一步优化技术方案，步骤b中设定火电机组负荷变化速率v，调度指令开始变化时机组变负荷p0，负荷指令变化起始时间t0，当前机组负荷值p1，当前时间t1，则当前的机组负荷变化速率为电锅炉负荷变化速率设定为v
eb
＝v-v
p
。
11.进一步优化技术方案，步骤b中当火电机组电负荷变化δpg时，根据机组负荷变化速率和电锅炉负荷变化速率，确定机组负荷变化量和电锅炉负荷变化量：
12.[0013][0014]
其中δp
sg
为单元机组负荷设定值变化量，δp
seb
为电锅炉负荷设定值变化量。
[0015]
进一步优化技术方案，所述机组协调控制系统通过锅炉和汽轮机的协调控制，以设定的变负荷速率，响应机组负荷指令的变化，维持机组控制参数稳定。
[0016]
进一步优化技术方案，所述机组协调控制系统通过控制锅炉和汽轮机的各项参数，实现机组实际负荷跟随负荷指令变动。
[0017]
进一步优化技术方案，所述机组负荷指令为电锅炉最大负荷功率pmax与最小负荷功率pmin之间时，以设定的变负荷速率和目标负荷，使电锅炉消耗负荷达到电锅炉负荷指令。
[0018]
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
[0019]
本发明通过配备电锅炉实现热电联产机组的热电解耦，解决了热电机组“以热定电”的运行模式，提高了机组的灵活性，同时利用电锅炉调节速率快的特点，提升了机组的负荷变化速率及相应速度，有助于于新能源消纳及火电机组自身的生存能力。
附图说明
[0020]
图1为本发明的控制流程图。
具体实施方式
[0021]
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。
[0022]
一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，结合图1所示，具体包括以下步骤：
[0023]
a.通过机组电负荷分配系统将电网负荷指令分别分配至机组协调控制系统和电锅炉控制系统，通过机组协调控制系统和电锅炉控制系统共同协调机组上网电负荷，提高机组变负荷速率。
[0024]
其中电网负荷指令是通过实时监控火电机组功率值和电锅炉负荷值，根据计算结果，将机组负荷目标值及变化速率、电锅炉目标值及变化速率通信至机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统。
[0025]
b.当调度指令发生变化时，机组电负荷分配系统实时计算火电机组负荷变化速率，并根据设定负荷变化率的要求，调整电锅炉负荷变化率，使机组上网电负荷变化率和负荷响应时间满足要求。
[0026]
设定火电机组负荷变化速率v，调度指令开始变化时机组变负荷为p0，负荷指令变化起始时间t0，当前机组负荷值p1，当前时间t1，则当前的机组负荷变化速率为电锅炉负荷变化速率设定为v
eb
＝v-v
p
。
[0027]
当火电机组电负荷变化δpg时，根据机组负荷变化速率和电锅炉负荷变化速率，确定机组负荷变化量和电锅炉负荷变化量：
[0028]
[0029][0030]
其中δp
sg
为单元机组负荷设定值变化量，δp
seb
为电锅炉负荷设定值变化量。
[0031]
本发明中，机组协调控制系统通过锅炉和汽轮机的协调控制，以设定的变负荷速率，来相应机组负荷指令的变化，维持机组控制参数的稳定。
[0032]
机组协调控制系统时通过控制锅炉和汽轮机的各项参数，来实现机组实际负荷跟随负荷指令变动。
[0033]
其中机组负荷指令为电锅炉最大负荷功率p
max
与最小负荷功率p
min
之间时，以设定的变负荷速率和目标负荷，使电锅炉消耗负荷达到电锅炉负荷指令。


技术特征：
1.一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：a.通过机组电负荷分配系统将电网负荷指令分别分配至机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统，通过机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统共同调节机组上网电负荷；b.当调度指令开始变化时，机组电负荷分配系统实时计算火电机组变化速率，并根据设定负荷变化率的要求，调整电锅炉负荷变化率，使机组上网电负荷变化速率和负荷响应时间满足要求。2.根据权利要求1所述的一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，其特征在于：步骤a中电网负荷指令是通过实时监控火电机组功率值及电锅炉负荷值，根据计算结果，将机组负荷目标值及变化速率、电锅炉目标值及变化速率通信至机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统。3.根据权利要求1所述的一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，其特征在于：步骤b中设定火电机组负荷变化速率v，调度指令开始变化时机组变负荷p0，负荷指令变化起始时间t0，当前机组负荷值p1，当前时间t1，则当前的机组负荷变化速率为电锅炉负荷变化速率设定为v
eb
＝v-v
p
。4.根据权利要求3所述的一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，其特征在于：步骤b中当火电机组电负荷变化δp
g
时，根据机组负荷变化速率和电锅炉负荷变化速率，确定机组负荷变化量和电锅炉负荷变化量：量和电锅炉负荷变化量：其中δp
sg
为单元机组负荷设定值变化量，δp
seb
为电锅炉负荷设定值变化量。5.根据权利要求4所述的一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，其特征在于：所述机组协调控制系统通过锅炉和汽轮机的协调控制，以设定的变负荷速率，响应机组负荷指令的变化，维持机组控制参数稳定。6.根据权利要求5所述的一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，其特征在于：所述机组协调控制系统通过控制锅炉和汽轮机的各项参数，实现机组实际负荷跟随负荷指令变动。7.根据权利要求5所述的一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，其特征在于：所述机组负荷指令为电锅炉最大负荷功率p
max
与最小负荷功率p
min
之间时，以设定的变负荷速率和目标负荷，使电锅炉消耗负荷达到电锅炉负荷指令。

技术总结
本发明公开了一种电锅炉与热电联产机组负荷控制方法，具体包括以下步骤：通过机组电负荷分配系统将电网负荷指令分别分配至机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统，通过机组协调控制系统和电锅炉负荷控制系统共同调节机组上网电负荷；当调度指令开始变化时，机组电负荷分配系统实时计算火电机组变化速率，并根据设定负荷变化率的要求，调整电锅炉负荷变化率，使机组上网电负荷变化速率和负荷响应时间满足要求。本发明通过配备电锅炉实现热电联产机组的热电解耦，提高了机组的灵活性，提升了机组的负荷变化速率及相应速度，有助于于新能源消纳及火电机组自身的生存能力。能源消纳及火电机组自身的生存能力。能源消纳及火电机组自身的生存能力。


技术研发人员：刘书安 周明君 樊孝华 张立 江华 邢红涛 阎彬
受保护的技术使用者：河北建投能源科学技术研究院有限公司
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/3/14