[发明专利]汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿方法

说明书

汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿方法，涉及汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿技术领域。本发明是为了解决燃煤汽轮机高调阀门的流量动态非线性导致的汽轮机转速实际不等率大于设定的转速不等率的问题。本发明所述的汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿方法，根据有功功率指令和一次调频因子，针对性修正不等率设置，保证转速变化1％时，通过一次调频使发电功率变化20％，保证燃煤汽轮机发电机组具有设定的一次调频能力。本发明所述的汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿方法，适用于亚临界燃煤汽轮机发电机组的一次调频能力补偿。

技术领域

本发明属于汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿技术领域。

背景技术

近几年来，我国风电和光伏发电迅猛发展，随着国家推进能源结构转型升级，风电和光伏发电将继续保持着强劲的发展势头。然而，当风电、光伏比例较高时，等效负荷将呈现显著的随机波动特性，这将显著影响系统的频率安全，对系统的调频能力也提出了更高的要求。

燃煤汽轮机发电机组一次调频是当电网负荷发生变化时，汽轮机调节系统自动地根据转速的变化调整汽轮机的功率，进而将电网频率的变化限制在一定的限度内。燃煤汽轮机发电机组一次调频在保证电网的安全经济运行、提高电能质量和电网调频的控制水平、迅速消除由于电网负荷变化引起的频率波动等方面有着重要作用。

目前燃煤汽轮机发电机组一次调频因子设置的两个因素，频差死区和转速不等率都采用定值的方式。而燃煤汽轮机高调阀门的流量动态非线性，即燃煤汽轮机高调阀门一次调频动作会引起主蒸汽压力变化，导致高调阀门不仅直接影响汽轮机进汽流量，还通过主蒸汽压力间接影响汽轮机进汽流量，从而使汽轮机进汽流量和负荷变化小于理论值，使得实际转速不等率大于设定的转速不等率，燃煤汽轮机发电机组的实际一次调频能力小于设定值。

发明内容

本发明是为了解决燃煤汽轮机高调阀门的流量动态非线性导致的汽轮机实际转速不等率大于设定的转速不等率的问题，现提供汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿方法。

汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿方法，燃煤汽轮机额定转速与实际转速的差值x经函数F(x)转换后生成一次调频因子K，

利用有功功率指令P与一次调频因子K，根据下式获得新的调频因子K^*：

其中，δ_△(P,K)为不等率修正系数，

将新的调频因子K^*叠加到有功功率指令P上，获得补偿后的有功功率指令利用补偿后的有功功率指令控制燃煤汽轮机的调门开度，完成汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿。

燃煤汽轮机高调阀门流量动态非线性对一次调频的影响通过不等率修正系数δ_△(P,K)进行补偿，不等率修正系数δ_△(P,K)的获得方法如下：

不等率修正系数δ_△(P,K)的表达式为：

其中，△G为一次调频动作后主蒸汽流量实际变化量标幺值，△G₀为主蒸汽流量理论变化量标幺值。

补偿后的有功功率指令的表达式如下：

本发明为了解决燃煤汽轮机高调阀门的流量动态非线性导致的汽轮机转速实际不等率大于设定的转速不等率的问题，提出了汽轮机高调阀门流量动态非线性的一次调频能力补偿方法。该方法具有以下效果：