專利名稱：一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是關(guān)于電網(wǎng)一次調(diào)頻技術(shù)，特別是關(guān)于一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一次調(diào)頻是電網(wǎng)重要的頻率調(diào)整手段，當電網(wǎng)頻率超過設置的死區(qū)后，汽輪發(fā)電機組通過快速動作調(diào)節(jié)門來釋放鍋爐蓄熱以改變機械功，進而改變有功功率的方式。對于火力發(fā)電機組，尤其是燃煤機組，其一次調(diào)頻性能的決定因素主要是鍋爐蓄熱以及鍋爐蓄熱的快速補充能力?，F(xiàn)有技術(shù)中，火力發(fā)電機組一次調(diào)頻的設計一般遵循以下原則:(1)DEH(電液控制系統(tǒng)Digital Electric Hydraulic Control System)側(cè)設計要求:采取將轉(zhuǎn)速差信號經(jīng)轉(zhuǎn)速不等率設計函數(shù)直接疊加在汽輪機(燃機)調(diào)速汽門指令處的設計方法，同時DEH功率回路的功率指令也根據(jù)轉(zhuǎn)速不等率設計指標進行調(diào)頻功率定值補償，且補償?shù)恼{(diào)頻功率定值部分不經(jīng)過速率限制，如圖1所示。(2) CCS (協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)Coordination Control System)側(cè)要求:采用分布控制系統(tǒng)(DCS)且具有機組協(xié)調(diào)控制和AGC功能的機組，由DEH、CCS共同完成一次調(diào)頻功能，DEH側(cè)采取將轉(zhuǎn)速差信號經(jīng)轉(zhuǎn)速不等率設計函數(shù)直接疊加在汽輪機(燃機)調(diào)速汽門指令處的設計方法，而在CCS中設計頻率校正回路，且CCS中的校正指令不經(jīng)速率限制，如圖2所示。通過以上設計，火力發(fā)電機組能夠通過DHl側(cè)功能實現(xiàn)一次調(diào)頻的快速性，通過CCS側(cè)設計實現(xiàn)一次調(diào)頻的持續(xù)性。上述火力發(fā)電機組一次調(diào)頻的設計雖然實現(xiàn)了機組的一次調(diào)頻功能，但只是利用了鍋爐的蓄熱，當鍋爐蓄熱不足時，由于該方案沒有考慮鍋爐蓄熱的快速補償功能，雖然汽輪機調(diào)門能夠按照方案快速動作，但仍然達不到一次調(diào)頻設計指標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻方法及系統(tǒng)，以快速補充鍋爐蓄熱。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻方法，該方法包括:獲取電網(wǎng)頻差信息，并利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量；將一次風壓定值與生成的一次風壓定值補償量疊加，生成一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值，并將所述一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值輸出給一次風壓控制系統(tǒng)。進一步地，利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量，包括:根據(jù)額定負荷、設定的轉(zhuǎn)速不等率及所述電網(wǎng)頻差生成調(diào)頻負荷增量；根據(jù)所述調(diào)頻負荷增量生成一次風壓定值補償量。進一步地，將一次風壓定值與生成的一次風壓定值補償量疊加之前，所述的方法還包括:對所述一次風壓定值補償量進行限幅處理。進一步地，所述電網(wǎng)頻差是實測電網(wǎng)頻率與額定電網(wǎng)頻率的頻率差或機組實際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:風壓補償量生成單元，用于獲取電網(wǎng)頻差信息，并利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量；補償風壓定值生成單元，用于將一次風壓定值與生成的一次風壓定值補償量疊加，生成一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值，并將所述一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值輸出給一次風壓控制系統(tǒng)。進一步地，所述的風壓補償量生成單元包括:調(diào)頻負荷增量生成模塊，用于根據(jù)額定負荷、設定的轉(zhuǎn)速不等率及所述電網(wǎng)頻差生成調(diào)頻負荷增量；風壓補償量生成模塊，用于根據(jù)所述調(diào)頻負荷增量生成一次風壓定值補償量。其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括:限幅處理單元，用于對所述一次風壓定值補償量進行限幅處理。本發(fā)明實施例的有益效果在于，本發(fā)明的一次調(diào)頻方法通過鍋爐一次風壓的一次調(diào)頻補償回路快速補充鍋爐蓄熱，提高了機組響應一次調(diào)頻的速度和持續(xù)性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:圖1為現(xiàn)有技術(shù)中DHl側(cè)的一次調(diào)頻設計回路示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中CCS側(cè)的一次調(diào)頻設計回路不意圖；圖3為本發(fā)明實施例基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻方法流程圖；圖4為本發(fā)明實施例一次風定值動態(tài)補償回路示意圖；圖5為本發(fā)明實施例600MW機組在5%的轉(zhuǎn)速不等率下的一次調(diào)頻曲線示意圖；圖6為本發(fā)明實施例600MW機組的調(diào)頻負荷需求與一次風壓關(guān)系曲線示意圖；圖7為本發(fā)明實施例基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。如圖3所示，本實施例提供一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻方法，該方法包括如下步驟:S301:獲取電網(wǎng)頻差信息，并利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量。當電網(wǎng)頻率或汽輪機轉(zhuǎn)速超出死區(qū)后，在基于圖1及圖2的一次調(diào)頻典型設計的基礎上，本發(fā)明增加了的一次風壓定值補償功能，如圖4所示的一次風壓定值動態(tài)補償回路。圖1及圖2的典型設計完成鍋爐蓄熱的快速釋放和一次調(diào)頻功率的持續(xù)性和準確性控制，圖4所設計的回路用于快速補充鍋爐蓄熱，使一次調(diào)頻所需的鍋爐蓄熱能夠不斷的提供給汽輪機，進而大大提高機組整體一次調(diào)頻性能。圖4中，電網(wǎng)頻差是實測電網(wǎng)頻率與額定電網(wǎng)頻率的頻率差或機組實際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差，該電網(wǎng)頻差一般為除去死區(qū)后的電網(wǎng)頻差。死區(qū)可以根據(jù)情況設定，較佳地,死區(qū)可以設定為-0.33Hz至+0.33Hz。利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量包括:根據(jù)額定負荷、設定的轉(zhuǎn)速不等率及所述電網(wǎng)頻差生成調(diào)頻負荷增量；根據(jù)所述調(diào)頻負荷增量生成一次風壓定值補償量。
調(diào)頻負荷增量函數(shù)為
權(quán)利要求
1.一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻方法，其特征在于，所述的方法包括: 獲取電網(wǎng)頻差信息，并利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量； 將一次風壓定值與生成的一次風壓定值補償量疊加，生成一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值，并將所述一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值輸出給一次風壓控制系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量，包括: 根據(jù)額定負荷、設定的轉(zhuǎn)速不等率及所述電網(wǎng)頻差生成調(diào)頻負荷增量； 根據(jù)所述調(diào)頻負荷增量生成一次風壓定值補償量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將一次風壓定值與生成的一次風壓定值補償量疊加之前，所述的方法還包括:對所述一次風壓定值補償量進行限幅處理。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電網(wǎng)頻差是實測電網(wǎng)頻率與額定電網(wǎng)頻率的頻率差或機組實際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差。
5.一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括: 風壓補償量生成單元，用于獲取電網(wǎng)頻差信息，并利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量； 補償風壓值生成單元，用于將一次風壓定值與生成的一次風壓定值補償量疊加，生成一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值，并將所述一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值輸出給一次風壓控制系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的風壓補償量生成單元包括: 調(diào)頻負荷增量生成模塊，用于根據(jù)額定負荷、設定的轉(zhuǎn)速不等率及所述電網(wǎng)頻差生成調(diào)頻負荷增量； 風壓補償量生成模塊，用于根據(jù)所述調(diào)頻負荷增量生成一次風壓定值補償量。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括: 限幅處理單元，用于對所述一次風壓定值補償量進行限幅處理。
8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電網(wǎng)頻差是實測電網(wǎng)頻率與額定電網(wǎng)頻率的頻率差或機組實際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于鍋爐一次風壓動態(tài)補償?shù)囊淮握{(diào)頻方法及系統(tǒng)，該方法包括獲取電網(wǎng)頻差信息，并利用調(diào)頻負荷增量函數(shù)及一次風壓定值補償函數(shù)生成一次風壓定值補償量；將一次風壓定值與生成的一次風壓定值補償量疊加，生成一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值，并將所述一次調(diào)頻補償后的一次風壓定值輸出給一次風壓控制系統(tǒng)。本發(fā)明的一次調(diào)頻方法通過鍋爐一次風壓的一次調(diào)頻補償回路快速補充鍋爐蓄熱，提高了機組響應一次調(diào)頻的速度和持續(xù)性。
文檔編號H02J3/00GK103104931SQ20111035210
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者李衛(wèi)華, 楊振勇, 駱意, 高愛國, 康靜秋, 魯學農(nóng), 尚勇 申請人:華北電力科學研究院有限責任公司, 國家電網(wǎng)公司