火力發(fā)電機(jī)組ctf運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制領(lǐng)域，尤其涉及一種火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn) 行方式下一次調(diào)頻控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 并網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組必須具備一次調(diào)頻功能。一次調(diào)頻是指汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)根據(jù) 電網(wǎng)頻率的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)汽門開(kāi)度，改變汽輪機(jī)功率以適應(yīng)負(fù)荷變化，從而保證區(qū)域電網(wǎng) 的頻率穩(wěn)定?；鹆Πl(fā)電機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)分為兩種：以鍋爐跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) (CBF)，和以汽機(jī)跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CTF)。
[0003] 在CBF方式下，鍋爐側(cè)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)主蒸汽壓力，汽機(jī)側(cè)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)機(jī)組功率，其相對(duì)應(yīng) 的一次調(diào)頻控制方案較為成熟。
[0004] 而在CTF方式下，鍋爐側(cè)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)機(jī)組功率，汽機(jī)側(cè)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)主蒸汽壓力，其一次 調(diào)頻功能與汽機(jī)側(cè)調(diào)節(jié)目標(biāo)存在沖突：一次調(diào)頻是利用鍋爐的蓄能來(lái)支持一次調(diào)頻的能 量，釋放鍋爐蓄能勢(shì)必帶來(lái)主汽壓力的變化，而汽機(jī)側(cè)為保持主汽壓力穩(wěn)定會(huì)調(diào)節(jié)汽機(jī)調(diào) 門開(kāi)度，造成機(jī)組功率變化從而又反過(guò)來(lái)造成一次調(diào)頻補(bǔ)償量不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出了一易于工程實(shí)現(xiàn)、可滿足電網(wǎng) 調(diào)度要求的火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法及系統(tǒng)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法，包括：
[0008] 將功率偏差信號(hào)乘以比例增益K進(jìn)行量程標(biāo)么，保證功率偏差信號(hào)與壓力偏差信 號(hào)為同一量程；
[0009] 將壓力偏差信號(hào)和功率偏差信號(hào)加權(quán)相加后送入汽機(jī)主控中進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述壓力 偏差信號(hào)和功率偏差信號(hào)的權(quán)重分別由權(quán)值函數(shù)Fi(X)和匕(幻計(jì)算得出；
[0010] 電網(wǎng)頻率處于一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，汽機(jī)PID控制器的輸入偏差信號(hào)等于壓力 偏差，機(jī)組處于正常調(diào)節(jié)狀態(tài)，汽機(jī)PID控制器對(duì)壓力偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，來(lái)維持主汽壓力穩(wěn) 定；
[0011] 電網(wǎng)頻率超出一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，一次調(diào)頻動(dòng)作，汽機(jī)PID控制器的輸入偏 差信號(hào)等于功率偏差，此時(shí)汽機(jī)PID控制器轉(zhuǎn)為對(duì)功率偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足機(jī)組功率達(dá) 到一次調(diào)頻補(bǔ)償量的要求。
[0012] 所述權(quán)值函數(shù)FJX)和&(幻分別根據(jù)電網(wǎng)頻率產(chǎn)生，所述權(quán)值函數(shù)匕(幻和&(幻 分別設(shè)置如下：
[0013] 電網(wǎng)頻率處于一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，F(xiàn)i(X) = 1，F(xiàn)2 (X) = 0 ;
[0014] 電網(wǎng)頻率超出一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，F(xiàn)JX) = 0，F(xiàn)2(X) = 1。
[0015] 設(shè)置電網(wǎng)頻率過(guò)渡區(qū)域，使得電網(wǎng)頻率在一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)向超出一次調(diào)頻的 調(diào)節(jié)死區(qū)過(guò)渡時(shí)，權(quán)值函數(shù)FJX)和匕(幻的值逐漸切換。
[0016] -種采用火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法的系統(tǒng)，包括：
[0017] 壓力偏差信號(hào)接入第一乘法器的一個(gè)輸入端，第一函數(shù)發(fā)生器接入第一乘法器的 另一個(gè)輸入端；
[0018] 功率偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)比例放大器后接入第二乘法器的一個(gè)輸入端，第二函數(shù)發(fā)生器 接入第二乘法器的另一個(gè)輸入端；
[0019] 所述第一函數(shù)發(fā)生器和第二函數(shù)發(fā)生器的輸出端分別接入加法器的兩個(gè)輸入端， 所述加法器的輸出端連接汽機(jī)主控PID控制器。
[0020] 所述第一函數(shù)發(fā)生器和第二函數(shù)發(fā)生器的輸出值由電網(wǎng)頻率值決定。
[0021] 電網(wǎng)頻率處于一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，第一函數(shù)發(fā)生器的輸出為1，第二函數(shù)發(fā)生 器的輸出為0 ;
[0022] 電網(wǎng)頻率超出一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，第一函數(shù)發(fā)生器的輸出切換為0,第二函數(shù) 發(fā)生器的輸出切換為1。
[0023] 設(shè)置電網(wǎng)頻率過(guò)渡區(qū)域，使得電網(wǎng)頻率在一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)向超出一次調(diào)頻的 調(diào)節(jié)死區(qū)過(guò)渡時(shí)，第一函數(shù)發(fā)生器和第二函數(shù)發(fā)生器的輸出值逐漸切換。
[0024] 本發(fā)明有益效果：
[0025] 本發(fā)明通過(guò)兩個(gè)權(quán)值函數(shù)的設(shè)置，在一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)內(nèi)，汽機(jī)側(cè)仍負(fù)責(zé)調(diào)節(jié) 主汽壓力，當(dāng)超出調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，汽機(jī)側(cè)轉(zhuǎn)為調(diào)節(jié)功率偏差來(lái)響應(yīng)一次調(diào)頻的功率補(bǔ)償量，避 免了因?yàn)檎{(diào)節(jié)主汽壓力而造成的功率反調(diào)，保證了一次調(diào)頻的功率補(bǔ)償量滿足電網(wǎng)調(diào)度的 要求。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1為本發(fā)明火力發(fā)電機(jī)組CTF方式下一次調(diào)頻控制方法控制原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0028] -種火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法，如圖1所示，包括：
[0029] (1)功率偏差信號(hào)乘以比例增益環(huán)節(jié)K進(jìn)行量程標(biāo)么，以保證與壓力偏差信號(hào)為 同一量程；
[0030] (2)根據(jù)電網(wǎng)頻率產(chǎn)生兩個(gè)權(quán)值函數(shù)：Fi(X)和&(幻，分別與壓力偏差信號(hào)和功率 偏差彳目號(hào)相乘；
[0031] (3)將壓力偏差信號(hào)和功率偏差信號(hào)加權(quán)相加后送入汽機(jī)主控中進(jìn)行調(diào)節(jié)，偏差 的權(quán)重由兩個(gè)F(X)函數(shù)計(jì)算得出；
[0032] (4)權(quán)值函數(shù)匕⑴和F2⑴設(shè)置如下：
[0033]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法，其特征是，包括： 將功率偏差信號(hào)乘W比例增益K進(jìn)行量程標(biāo)么，保證功率偏差信號(hào)與壓力偏差信號(hào)為 同一量程； 將壓力偏差信號(hào)和功率偏差信號(hào)加權(quán)相加后送入汽機(jī)主控中進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述壓力偏差 信號(hào)和功率偏差信號(hào)的權(quán)重分別由權(quán)值函數(shù)。狂）和F2 0()計(jì)算得出； 電網(wǎng)頻率處于一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，汽機(jī)PID控制器的輸入偏差信號(hào)等于壓力偏 差，機(jī)組處于正常調(diào)節(jié)狀態(tài)，汽機(jī)PID控制器對(duì)壓力偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，來(lái)維持主汽壓力穩(wěn)定； 電網(wǎng)頻率超出一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，一次調(diào)頻動(dòng)作，汽機(jī)PID控制器的輸入偏差信 號(hào)等于功率偏差，此時(shí)汽機(jī)PID控制器轉(zhuǎn)為對(duì)功率偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，W滿足機(jī)組功率達(dá)到一 次調(diào)頻補(bǔ)償量的要求。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法，其特征 是，所述權(quán)值函數(shù)?？瘢┖虵2OO分別根據(jù)電網(wǎng)頻率產(chǎn)生，所述權(quán)值函數(shù)?？瘢┖虵2OO分別 設(shè)置如下： 電網(wǎng)頻率處于一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，F(xiàn)i狂）=1，F(xiàn)2狂）=0 ; 電網(wǎng)頻率超出一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，F(xiàn)i狂）=0，F(xiàn)2狂）=1。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法，其特征 是，設(shè)置電網(wǎng)頻率過(guò)渡區(qū)域，使得電網(wǎng)頻率在一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)向超出一次調(diào)頻的調(diào)節(jié) 死區(qū)過(guò)渡時(shí)，權(quán)值函數(shù)?？瘢┖虵2OO的值逐漸切換。
4. 一種采用權(quán)利要求1所述的火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法的系 統(tǒng)，其特征是，包括： 壓力偏差信號(hào)接入第一乘法器的一個(gè)輸入端，第一函數(shù)發(fā)生器接入第一乘法器的另一 個(gè)輸入端； 功率偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)比例放大器后接入第二乘法器的一個(gè)輸入端，第二函數(shù)發(fā)生器接入 第二乘法器的另一個(gè)輸入端； 所述第一函數(shù)發(fā)生器和第二函數(shù)發(fā)生器的輸出端分別接入加法器的兩個(gè)輸入端，所述 加法器的輸出端連接汽機(jī)主控PID控制器。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種采用火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法的系 統(tǒng)，其特征是，所述第一函數(shù)發(fā)生器和第二函數(shù)發(fā)生器的輸出值由電網(wǎng)頻率值決定。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種采用火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法的系 統(tǒng)，其特征是， 電網(wǎng)頻率處于一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，第一函數(shù)發(fā)生器的輸出為1，第二函數(shù)發(fā)生器的 輸出為0 ; 電網(wǎng)頻率超出一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)，第一函數(shù)發(fā)生器的輸出切換為0,第二函數(shù)發(fā)生 器的輸出切換為1。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種采用火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法的系 統(tǒng)，其特征是， 設(shè)置電網(wǎng)頻率過(guò)渡區(qū)域，使得電網(wǎng)頻率在一次調(diào)頻的調(diào)節(jié)死區(qū)向超出一次調(diào)頻的調(diào)節(jié) 死區(qū)過(guò)渡時(shí)，第一函數(shù)發(fā)生器和第二函數(shù)發(fā)生器的輸出值逐漸切換。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種火力發(fā)電機(jī)組CTF運(yùn)行方式下一次調(diào)頻控制方法及系統(tǒng),包括：將功率偏差信號(hào)乘以比例增益K進(jìn)行量程標(biāo)幺，保證功率偏差信號(hào)與壓力偏差信號(hào)為同一量程；將壓力偏差信號(hào)和功率偏差信號(hào)加權(quán)相加后送入汽機(jī)主控中進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述壓力偏差信號(hào)和功率偏差信號(hào)的權(quán)重分別由權(quán)值函數(shù)F1(X)和F2(X)計(jì)算得出；本發(fā)明有益效果：通過(guò)兩個(gè)權(quán)值函數(shù)的設(shè)置，避免了因?yàn)檎{(diào)節(jié)主汽壓力而造成的功率反調(diào)，保證了一次調(diào)頻的功率補(bǔ)償量滿足電網(wǎng)調(diào)度的要求。
【IPC分類】H02J3-24, H02J3-00, H02J3-38
【公開(kāi)號(hào)】CN104538951
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410728711
【發(fā)明人】高嵩, 李軍, 龐向坤, 李克雷, 林波
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日