[发明专利]一种IGCC电站自动发电控制系统及控制方法

说明书

一种IGCC电站自动发电控制系统及控制方法，控制对象包括气化炉以及动力岛，设置了包括气化压力控制器、气化炉氧煤比控制器、燃机燃料控制器、负荷控制器以及协调控制器；通过协调控制器将外界的负荷需求信号与实际机组发出的功率信号的偏差值输入给燃机燃料控制器，同时把外界的负荷需求信号输入给气化炉氧煤比控制器和气化压力控制器，使气化炉的调节提前进行，提高了IGCC电站的变负荷能力和机组的运行稳定性，该方法系统简单、易于实现，有利于发挥IGCC电站的环保高效的特点。

技术领域

本发明涉及一种自动发电系统及控制方法，特别涉及一种IGCC电站自动发电控制系统及控制方法。

背景技术

自动发电控制(AGC，Automatic Generation Control)，是发电机组在规定的出力调整范围内，跟踪电网调度机构下发的指令，按照一定调节速率实时调整发电出力，以满足电力系统频率和联络线功率控制要求的服务。或者说，自动发电控制(AGC)对电网部分机组出力进行二次调整，以满足控制目标要求。

自动发电控制(AGC)在电力系统正常运行状态下的基本目标是：

1)使发电自动跟踪电力系统负荷变化；

2)响应负荷和发电的随机变化，维持电力系统频率为规定值(50Hz)；

3)在各区域间分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为计划值；

4)对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率，对偏离预计的负荷，实现在线经济负荷分配；

5)监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。

电厂AGC控制系统主要由电网调度实时控制系统、信息传输通道、远动控制装置(RTU)、机组控制系统等组成。电网调度中心实时控制系统给出AGC指令，并通过信息传输通道将此指令通过电厂的RTU装置传送到机组控制系统，同时机组的有功功率和AGC投入状态信号通过RTU装置和信息传输通道送至电网调度中心的实时控制系统。

IGCC电站是一个复杂的质量和能量转换的过程，IGCC电站的各个系统之间存在很多关联，被控量很多，是一个耦合性强，非线性化程度很高的系统。协调各部分之间的质量和能量平衡，协调控制各部分的负荷和出力，使IGCC电站所发出的功率与外界电网的功率需求保持一致，是IGCC电站中的关键控制问题。

目前IGCC电站采用的是燃气轮机跟踪气化炉的方式。机组负荷的调整通过调整气化炉负荷来实现，燃气轮机负荷控制在遥控方式，跟踪气化炉负荷。在此方式中，燃气轮机压力偏差经PID调节器，调节器的输出作为燃气轮机主控指令。

存在的问题主要有两方面:其一是气化炉的响应速度比燃气轮机慢，由于没有气化炉的蓄热，而只有气化炉燃烧率变化才能使合成气量变化，从而才能改变机组出力，这样适应负荷变化的能力较差，不利于机组变负荷和参加电网调频；其二是自动控制投运后与机组其他重要控制系统的协调问题，如与主汽温度控制系统、汽包水位控制系统、汽轮机主汽压力控制系统等。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种快速响应，稳定安全的IGCC电站自动发电控制系统及控制方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：