供热机组一次调频压力补偿优化方法
【专利摘要】本发明涉及供热机组压力补偿技术领域，是一种供热机组一次调频压力补偿优化方法，包括以下步骤：第一步：在机跟炉PID运行模式下，将频差信号作为主气压力控制器的前馈信号引入主汽压力控制器；第二步：频差信号经函数F(x)进行变换得到压力设定值修正量；第三步:供热机组的实际压力与压力修正量相叠加；第四步：在DEH侧调频作用下，CCS侧主汽压力设定值与网频变化时的实际主汽压力相适应。本发明通过对主汽压力控制器设定值的修正，使得在DEH侧调频作用时，CCS侧主汽压力设定值能够与网频变化时的实际主汽压力相适应，避免了主汽压力随网频变化时，主汽压力控制指令对DEH侧一次调频作用的反调节。
【专利说明】
供热机组一次调频压力补偿优化方法
技术领域
[0001]本发明涉及供热机组压力补偿技术领域，是一种供热机组一次调频压力补偿优化 方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国火电机组近年来平均年利用小时数的不断下降，凝汽机组的调峰调频能 力已趋于极限，迫切需要深入挖掘供热机组的调频调峰能力。目前网内机组均采用CCS方式 与DEH方式共同作用从而实现一次调频功能；即DEH侧采取将频差信号经速度不等率函数转 换后直接叠加在气轮机调节阀指令处的设计方法，而在CCS中设计负荷校正回路，保证了一 次调频动作持续性，满足电网的要求。然而，供热机组在保证供电的同时，仍需保证稳定的 供热，因此供热机组常在汽机跟锅炉的方式的共同作用下运行，即锅炉调功，汽机调压。在 此条件下，以目前的调频方法，如果机组进行大幅度的一次调频有可能会造成生产及供热 抽气压力的摆动，导致热负荷不稳定;其次，DEH侧一次调频功能投入，当电网频率降低时， 一次调频指令会增大主气门开度来增加机组负荷，主气门打开的瞬时，机前压力就会降低， 此时机组主气压力设定值未变，实际压力低于设定值压力，主气压调整指令便会将主气门 关小。最终开大和关小指令相互叠加，主气门在受到一次调频指令的同时也将受到主气压 调整指令的作用，但这两个指令是相反的，且主气压调整指令是闭环控制，它将严重抑制一 次调频功能，同时它也会给机组的调整和稳定运行造成扰动和不良影响。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种供热机组一次调频压力补偿优化方法，克服了上述现有技术之 不足，其能有效解决现有技术中存在的供热机组在机跟炉工作模式下，供热机组一次调频 性能不达标及网频变化导致的压力不稳定给机组的运行造成扰动的问题。
[0004] 本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种供热机组一次调频压力补 偿优化方法，包括以下步骤：
[0005] 第一步:供热机组在机跟炉运行模式下，将频差信号作为主气压力控制器的前馈 信号引入主汽压力控制器，之后进入第二步；
[0006] 第二步:频差信号经函数F(x)进行变换得到压力设定值修正量ΔΡ，ΔΡ即为因 DEH 侧调频作用引起的主汽压力变化部分，之后进入第三步；
[0007]第三步:供热机组的实际压力与压力修正量Δ ρ相叠加，g卩主汽压力控制器的压力 设定值Psf由两部分组成，公式如下：
[0008] Psf = Psp/ + AP
[0009] 式中Psf为修正后的主汽压力设定值，PV为原回路中的压力设定值，ΔΡ为频差信 号经函数F(x)进行变换的压力设定值修正量，之后进入第四步；
[0010]第四步:在DEH侧调频作用下，CCS侧主汽压力设定值与网频变化时的实际主汽压 力相适应。
[0011] 下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
[0012] 上述第二步中，将压力设定值修正量在主汽压力控制器的入口处进行叠加。
[0013] 上述第三步中，压力设定值修正量不经过速率模块，即压力设定值修正量AP无速 率限制。
[0014] 本发明通过对主汽压力控制器设定值的修正，使得在DEH侧调频作用时，CCS侧主 汽压力设定值能够与网频变化时的实际主汽压力相适应，避免了主汽压力随网频变化时， 主汽压力控制指令对DEH侧一次调频作用的反调节。同时，该修正量无速率限制，直接增加 在主汽压力控制器的输入端，保证了调节的快速性。本发明有效提高了供热机组的调频性 能，满足电网需要，同时快速维持了供热机组的主汽压力，保证了机组热负荷稳定性。
【附图说明】
[0015] 附图1为本发明实施例1的原理图。
[0016]附图2为频差压力补偿函数F(x)取值示例表。
[0017]附图3为函数F(x)的折线图。
【具体实施方式】
[0018] 本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体 的实施方式。
[0019] 在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1 的布图方式来进行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图 方向来确定的。
[0020] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
[0021] 实施例1:如图1、2、3所示，包括以下步骤：
[0022] 第一步:供热机组在机跟炉运行模式下，将频差信号作为主气压力控制器的前馈 信号引入主汽压力控制器，之后进入第二步；
[0023]第二步:频差信号经函数F(x)进行变换得到压力设定值修正量ΔΡ，ΔΡ即为因 DEH 侧调频作用引起的主汽压力变化部分，之后进入第三步；
[0024]第三步:供热机组的实际压力与压力修正量Δ Ρ相叠加，即主汽压力控制器的压力 设定值PSF由两部分组成，即：
[0025] Psf = Psp/ + Δ P
[0026] 式中Psf为修正后的主汽压力设定值，PV为原回路中的压力设定值，ΔΡ为频差信 号经函数F(x)进行变换的压力设定值修正量，之后进入第四步；
[0027] 第四步:在DEH侧调频作用下，CCS侧主汽压力设定值与网频变化时的实际主汽压 力相适应。此时CCS侧机跟炉PID输出指令基本不变。
[0028]通过本发明对主汽压力设定值的修正，随着频差的变化，压力修正量也将随着变 化，使得DEH侧调频作用时，CCS侧主汽压力设定值能够与网频变化时的实际主汽压力相适 应，避免了主汽压力随网频变化时，主汽压力控制指令对DH1侧一次调频作用的反调节。 [0029]如图1、2、3所示，第二步中，将压力设定值修正量在主汽压力控制器的入口处进行 叠加。
[0030]如图1、2、3所示，第三步中，压力设定值修正量不经过速率模块，即压力设定值修 正量无速率限制。因压力设定值修正量A P直接增加在主汽压力控制器的输入端，所以压力 设定值修正量无速率限制，保证了调节的快速性。
[0031 ]在实际应用过程中，函数F(x)的设定我们要充分考虑锅炉的燃烧能力和蓄热，同 时确定网频变化同机前压力设定值增量的方向的一致性，并进行适当的限幅，且频差在一 次调频死区范围内，不进行压力修正。具体的F(x)函数应根据最终动态实验数据进行设定。 逻辑组态中压力补偿量应无速率限制，作为主汽压力设定值的一部分直接加在机跟炉PID 入口处，确保调节的快速性。
[0032] 实施例2:如图1、2、3所示，以330MW供热机组CCS侧为机跟炉运行方式，汽机主控调 节压力，锅炉主控调节负荷;DEH处于遥控状态;机组带负荷270MW、主汽压力15 · OMPa，其它 各项参数运行稳定。
[0033]改变机组转速为3008r/min，模拟频率升高，DEH侧一次调频指令直接减小机组调 门总指令，使机组负荷迅速降低理论调频量，阀门开度减小，主汽压力实际值升高〇.4MPa， 达到15 · 4MPa。CCS侧机跟炉PID的主汽压力设定值经压力补偿函数F(X)的修正变为 15.4MPa，此时机跟炉PID压力设定值与实际值相适应，压力控制器指令维持稳定，未抑制一 次调频作用，供热机组正确响应一次调频动作。
[0034] 实施例3:如图1、2、3所示以330MW供热机组CCS侧为机跟炉运行方式，汽机主控调 节压力，锅炉主控调节负荷;DEH处于遥控状态;机组带负荷270MW、主汽压力15 · OMPa，其它 各项参数运行稳定。
[0035]改变机组转速为3004r/min，模拟频率升高，发电DEH侧一次调频指令直接减小机 组调门总指令，使机组负荷迅速降低理论调频量，阀门开度减小，主汽压力实际值升高 0.21MPa，达到15.21MPa<XCS侧机跟炉PID的主汽压力设定值经压力补偿函数F(x)的修正变 为15.2MPa，此时机跟炉PID压力设定值与实际值相适应，压力控制器指令维持稳定，未抑制 一次调频作用，供热机组正确响应一次调频动作。
[0036] 实施例4:如图1、2、3所示以330MW供热机组CCS侧为机跟炉运行方式，汽机主控调 节压力，锅炉主控调节负荷;DEH处于遥控状态;机组带负荷270MW、主汽压力15 · OMPa，其它 各项参数运行稳定。
[0037]改变机组转速为2992r/min，模拟频率降低，DEH侧一次调频指令直接增大机组调 门总指令，使机组负荷迅速升高理论调频量，阀门开度增大，主汽压力实际值降低〇.4MPa， 达到14 · 6MPa。CCS侧机跟炉PID的主汽压力设定值经压力补偿函数F(X)的修正变为 14.6MPa，此时机跟炉PID压力设定值与实际值相适应，压力控制器指令维持稳定，未抑制一 次调频作用，供热机组正确响应一次调频动作。
[0038] 实施例5:如图1、2、3所示，以330MW供热机组CCS侧为机跟炉运行方式，汽机主控调 节压力，锅炉主控调节负荷;DEH处于遥控状态;机组带负荷270MW、主汽压力15 · OMPa，其它 各项参数运行稳定。
[0039]改变机组转速为2996r/min，模拟频率降低，DEH侧一次调频指令直接增大机组调 门总指令，机组负荷迅速升高理论调频量，阀门开度增大，主汽压力实际值降低〇.22MPa，达 到14 · 78MPa<XCS侧机跟炉PID的主汽压力设定值经压力补偿函数F(x)的修正变为14 · 8MPa， 此时机跟炉PID压力设定值与实际值相适应，压力控制器指令维持稳定，未抑制一次调频作 用，供热机组正确响应一次调频动作。
[0040]以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据 实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
【主权项】
1. 一种供热机组一次调频压力补偿优化方法，其特征在于包括以下步骤： 第一步:在机跟炉PID运行模式下，将频差信号作为主气压力控制器的前馈信号引入主 汽压力控制器，之后进入第二步； 第二步:频差信号经函数F(x)进行变换得到压力设定值修正量△ P，△ P即为因 DEH侧调 频作用引起的主汽压力变化部分，之后进入第三步； 第三步:供热机组的原压力设定值与压力修正量A P相叠加，即主汽压力控制器的压力 设定值Psf由两部分组成，即：式中Psf为修正后的主汽压力设定值，PV为原回路中的压力设定值，ΔΡ为频差信号经 函数F(x)进行变换的压力设定值修正量，之后进入第四步； 第四步:在DEH侧调频作用下，CCS侧主汽压力设定值与网频变化时的实际主汽压力相 适应。2. 根据权利要求1所述的供热机组一次调频压力补偿优化方法，其特征在于第二步中， 将压力设定值修正量在主汽压力控制器的入口处进行叠加。3. 根据权利要求1所述的供热机组一次调频压力补偿优化方法，其特征在于第三步中， 压力设定值修正量不经过速率模块，即压力设定值修正量A P无速率限制。
【文档编号】G05D16/20GK105929863SQ201610267068
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】李建龙, 刘世军, 徐强, 孔德安, 王晓宇
【申请人】国网新疆电力公司电力科学研究院, 国家电网公司