一种燃气蒸汽联合循环机组负荷协调控制方法与流程

本发明涉及一种热工自动控制技术，尤其涉及的是一种燃气蒸汽联合循环机组负荷协调控制方法。

背景技术：

随着全球对于环保的重视的背景下，燃气轮机及其联合循环机组因其高效率、高灵活性、低排放等一系列优点，成为替代火力发电机组的一个重要选择。大多数的联合循环机组都承担着电网调峰的任务，其启停比较频繁，负荷指令波动较大。

根据协调控制是否投入，存在单机负荷控制和协调负荷控制两种模式，传统的负荷协调控制方法，在两种模式进行切换时，如果目标模式的负荷指令和当前模式的负荷指令存在偏差，在进行切换时会造成机组负荷的波动，不利于机组的负荷控制和稳定运行。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种燃气蒸汽联合循环机组负荷协调控制方法，在进行模式切换时，消除目标模式的负荷指令和当前模式的负荷指令存在偏差，从而实现无扰切换。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

(1)当tcs系统具备投入协调控制的条件时，由tcs系统向ccs系统发送tcs系统准备就绪的信号，此时机组处于单机负荷控制模式，协调控制已投入信号为false；

(2)当ccs系统在接收到来自tcs系统的tcs系统准备就绪的信号后，向tcs系统发送投入协调控制请求的信号；

(3)tcs系统收到来自ccs系统的投入协调控制请求的信号后，将负荷控制模式由单机控制模式切换成协调控制模式，同时发出协调控制已投入的信号，此时机组处于协调负荷控制模式，协调控制已投入信号为true；

(4)当机组处于单机负荷控制模式，协调控制已投入的信号为false，则tcs系统中的tcs手自动切换模块的输出为手动给定值，通过选择器后，所述手动给定值被送入燃机的负荷控制回路，对燃机负荷进行控制，所述手动给定值也被送至ccs系统作为ccs手自动切换模块的跟踪值，ccs手自动切换模块的输出等于燃机负荷设定值；

(5)负荷模式从单机负荷控制模式向协调负荷控制模式切换时，协调控制已投入的信号变为true，此时ccs系统中的燃机负荷指令等于来自tcs系统的燃机负荷设定值，同时，在tcs系统中，通过选择器的燃机负荷设定值等于燃机负荷指令，实现由单机负荷控制模式向协调负荷控制模式的切换；

(6)当机组处于协调负荷控制模式时，协调控制已投入的信号为true，在tcs系统中，tcs手自动切换模块的输出为燃机负荷设定值；

(7)当负荷模式从协调负荷控制模式向单机负荷控制模式切换时，协调控制已投入的信号变为false，此时tcs系统中燃机负荷设定值等于上一时刻tcs手自动切换模块的输出，即切换前的燃机负荷设定值，实现了从协调负荷控制模式向单机负荷控制模式的切换。

所述步骤(1)中，燃气轮机启动完成、燃气轮机励磁已建立、燃气轮机已并网、燃气轮机发电机无故障、功率变送器无故障，同时满足，则燃机控制系统tcs具备投入协调控制的条件。

一种燃气蒸汽联合循环机组负荷协调控制方法在分轴布置的联合循环机组中的应用，所述燃机控制系统tcs替换为汽轮机控制系统deh同样适用。

一种燃气蒸汽联合循环机组负荷协调控制方法在单轴布置的联合循环机组中的应用，所述燃机控制系统tcs为联合循环机组的控制系统。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明在进行负荷控制模式切换时，可以使目标模式的负荷指令跟踪当前模式的负荷指令，在进行模式切换时实现无扰切换，提升了联合循环机组的控制性能。

附图说明

图1是ccs系统的控制流程图；

图2是tcs系统的控制流程图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示，本实施例在准备进行单机负荷控制向协调负荷控制模式进行切换时，按以下步骤进行握手信号的交互：

(1)当tcs系统具备投入协调控制的条件时，由tcs系统向ccs系统发送tcs系统准备就绪的信号，此时机组处于单机负荷控制模式，协调控制已投入信号为false；燃气轮机启动完成、燃气轮机励磁已建立、燃气轮机已并网、燃气轮机发电机无故障、功率变送器无故障等，同时满足，则燃机控制系统tcs具备投入协调控制的条件；

(2)当ccs系统在接收到来自tcs系统的tcs系统准备就绪的信号后，向tcs系统发送投入协调控制请求的信号；

(3)tcs系统收到来自ccs系统的投入协调控制请求的信号后，将负荷控制模式由单机控制模式切换成协调控制模式，同时发出协调控制已投入的信号，此时机组处于协调负荷控制模式，协调控制已投入信号为true；

(4)当机组处于单机负荷控制模式，协调控制已投入的信号为false，则tcs系统中的tcs手自动切换模块3的输出为手动给定值，通过选择器2后，所述手动给定值被送入燃机的负荷控制回路，对燃机负荷进行控制，所述手动给定值也被送至ccs系统作为ccs手自动切换模块1的跟踪值，ccs手自动切换模块1的输出等于燃机负荷设定值；

(5)负荷模式从单机负荷控制模式向协调负荷控制模式切换时，协调控制已投入的信号变为true，此时ccs系统中的燃机负荷指令等于来自tcs系统的燃机负荷设定值，同时，在tcs系统中，通过选择器2的燃机负荷设定值等于燃机负荷指令，实现由单机负荷控制模式向协调负荷控制模式的切换；

(6)当机组处于协调负荷控制模式时，协调控制已投入的信号为true，在tcs系统中，tcs手自动切换模块3的输出为燃机负荷设定值；

(7)当负荷模式从协调负荷控制模式向单机负荷控制模式切换时，协调控制已投入的信号变为false，此时tcs系统中燃机负荷设定值等于上一时刻tcs手自动切换模块3的输出，即切换前的燃机负荷设定值，实现了从协调负荷控制模式向单机负荷控制模式的切换。

通过以上逻辑，实现在进行模式切换时，消除了目标模式的负荷指令和当前模式的负荷指令存在偏差，从而实现无扰切换。

在其他实施例中，如果是分轴布置的联合循环机组(即燃气轮机及其发电机、蒸汽轮机及其发电机不同轴的布置方式)，燃机控制系统tcs可以替换为汽轮机控制系统deh。如果是单轴布置的联合循环机组(即燃气轮机、蒸汽轮机、发电机在一根轴上的布置方式)，应将tcs理解为联合循环机组的控制系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种燃气蒸汽联合循环机组负荷协调控制方法，当TCS系统具备投入协调控制的条件时，由TCS系统向CCS系统发送TCS系统准备就绪的信号；当CCS系统接收到来自TCS系统的TCS系统准备就绪的信号后，确认TCS系统投入协调，此时，CCS系统向TCS系统发送投入协调控制请求的信号；TCS系统收到来自CCS系统的投入协调控制请求的信号后，将负荷控制模式由单机控制模式切换成协调控制模式，同时发出协调控制已投入的信号。本发明在进行负荷控制模式切换时，可以使目标模式的负荷指令跟踪当前模式的负荷指令，在进行模式切换时实现无扰切换，提升了联合循环机组的控制性能。

技术研发人员：张驰;陈涛;张兴;张剑;阚俊超
受保护的技术使用者：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司
技术研发日：2017.07.24
技术公布日：2017.09.29