[发明专利]一种汽轮机负荷分配控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种汽轮机负荷分配控制方法及系统，尤其针对多台汽轮发电机组组成的相对独立运行的电站(包括孤立网运行的电站)，包括以下步骤：计算输出性能控制指令ΔS_out；计算每台机组的负荷接近度d_i，计算负荷接近度平均值d_avg；计算得到单元负荷分配修正系数A_i；根据输出性能控制指令ΔS_out、单元负荷分配修正系数A_i、调频控制信号f_i以及DEH总阀位指令U_i，计算得到汽轮机阀门控制指令U_outi控制机组增减负荷，使发电负荷和用电负荷平衡。本发明的有益效果是：根据电网内各机组发电能力情况和网频波动信号调整各单元机组的输出负荷，使各电站内各单元机组同步承担负荷变化或频率变化，以维持发电负荷与厂用电负荷平衡，以及孤网频率稳定。

技术领域

本发明涉及一种汽轮机负荷分配控制方法及系统，尤其针对多台汽轮发电机组组成的相对独立运行的电站(包括孤立网运行的电站)。

背景技术

相对独立运行的电站，尤其大型工业企业的自备电站，通常有多台汽轮发电机组组成，这些机组生产的电能主要输送到自身企业设备生产用电，一些企业要求自备电站能维持厂用电平衡，即既不向外电网(如国家电网)送电，也不从外电网(如国家电网)取电，因如果从外网取电则企业还要支出成本较高的工业电费，如果向外网送电，不但收不到电费，还要受到电网管理部门的限制和管控。由于一般生产单位厂用电负荷波动较大，所以必须时刻调整电站内各台汽轮发电机组的发电量，目前都采用人工判断和人工设定电站内各汽轮发电机组发电负荷，结果发电负荷与用电负荷相平衡往往偏差较大。

对于孤立网运行的电站，如果发电负荷与用电负荷不能平衡，电网频率就会波动，负荷不平衡偏差越大，频率波动越大，甚至使电网崩溃。目前汽轮机DEH控制系统一般设置一次调频功能，即根据电网频率与设定值(3000rpm)的频率偏差和机组不等率参数调整机组发电负荷输出，与用电负荷平衡，使电网频率维持稳定。由于孤立运行电网内的各台汽轮发电机组的调频能力各不相同，有时会出现“抢负荷”现象发生，即有些机组已超负荷运行或在低负荷下运行，而有些机组还在正常运行范围内，这样降低了电站机组的调频能力和发电效率。

因此要发明一种汽轮机负荷分配控制方法，根据网内各机组发电能力情况和网频波动信号调整各单元机组的输出负荷，使各电站内各单元机组同步承担负荷变化或频率变化，以维持发电负荷与厂用电负荷平衡，以及孤网频率稳定。

发明内容

针对上述方案的缺点，本发明提供了一种相对独立运行电站内汽轮发电机组的负荷分配控制方法及系统。

本发明技术方案是：一种汽轮机负荷分配控制方法，所述方法运用于多台汽轮发电机组组成的孤网运行模式或并外网运行模式的电站，该方法包括以下步骤：

(1)根据整个电站的频率偏差信号ΔF和功率偏差信号ΔP，计算输出性能控制指令ΔS_out；

(2)计算每台机组的负荷接近度d_i，根据负荷接近度d_i计算负荷接近度平均值d_avg；根据负荷接近度d_i、负荷接近度平均值d_avg、实际功率信号P_i和最大功率信号P_max计算得到单元负荷分配修正系数A_i；

(3)根据输出性能控制指令ΔS_out、单元负荷分配修正系数A_i、调频控制信号f_i以及DEH总阀位指令U_i，计算得到汽轮机阀门控制指令U_outi控制机组增减负荷，使发电负荷和用电负荷平衡；