[发明专利]基于火电机组调频资源协同梯级利用的一次调频控制方法

说明书

本发明涉及一种基于火电机组调频资源协同梯级利用的一次调频控制方法，该方法整合机组汽轮高调阀调频、补汽阀调频、凝结水节流调频、加热器切除调频、给水旁路调频和零号高加参与调频的多种调频资源，建立各项调频资源的调频出力响应模型，根据电网一次调频实际出力需求和机组安全稳定运行的多项因素，实现多种调频资源的协同梯级利用，使机组适应不同频差工况下的调频响应需求。与现有技术相比，本发明具有在提高了机组一次调频整体响应性能的同时，解决了汽轮机调门高节流度运行，提高了运行经济性等优点。

技术领域

本发明涉及热工自动控制及保护领域，尤其是涉及一种基于火电机组调频资源协同梯级利用的一次调频控制方法。

背景技术

由于燃煤火电机组蒸汽生产过程的大惯性与大延迟，传统的一次调频方式是释放锅炉蓄热以满足电网调频需求，其一次调频响应性能与机组锅炉蓄热量密切相关。当前火电机组多为超(超)临界机组，直流型锅炉蓄热能力有限，对于电网中小频差扰动，其一次调频动作负荷能够满足电网要求。但在电网低频事故等大频差工况下，其一次调频能力相比于相关标准有所不足，难以在短时间内达到电网一次调频负荷响应需求。同时，众多机组为更多利用锅炉蓄热进行一次调频响应，设置较大汽机高调阀节流度，节流损失较大，影响机组运行经济性。为提高火电机组一次调频能力，提高机组运行经济性，目前也开发出补汽阀调频、凝结水节流调频、加热器切除调频、给水旁路调频和零号高加参与调频等多种调频控制方法，但面多火电机组众多调频资源，缺乏协同高效的管理和控制手段，未能实现机组适应不同频差的调频响应性能最大化。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于火电机组调频资源协同梯级利用的一次调频控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于火电机组调频资源协同梯级利用的一次调频控制方法，该方法整合机组汽轮高调阀调频、补汽阀调频、凝结水节流调频、加热器切除调频、给水旁路调频和零号高加参与调频的多种调频资源，建立各项调频资源的调频出力响应模型，根据电网一次调频实际出力需求和机组安全稳定运行的多项因素，实现多种调频资源的协同梯级利用，使机组适应不同频差工况下的调频响应需求。

优选地，该方法具体包括以下步骤：

1)整理机组可用调频资源，并确认各调频资源的自身调频控制回路可正常投运，按照各调频资源对机组安全、稳定和经济运行的影响情况，对各调频资源的调用进行优先排序M₁,M₂,…M_n，其中M_i为调用顺序为i的调频资源，i＝1,2,…,n；

2)获取不同调频资源在高中低负荷工况下的最大调频响应数据，并建立各项调频资源的调频出力响应模型；

3)结合各调频资源实时可利用情况，基于调频出力响应模型，按照梯级利用原则，计算当前实时工况下的各调频资源按照调用优先级由高到底的顺序逐级叠加可获得的最大调频响应输出；

4)获取机组一次调频负荷指令，记录一次完整调频过程中的最大一次调频负荷指令Ne，并根据Ne的大小对各项调频资源进行梯级调用；

5)调频资源i被调用后，只待一次调频负荷指令恢复至0或调频持续时间超过设定时间或自身保护退出条件触发再退出调频响应控制；

6)一次调频响应期间，根据一次调频负荷指令对应增加锅炉燃烧率前馈，补充机组蓄能利用。

优选地，所述的步骤1)中的各调频资源可包括汽轮高调阀调频、补汽阀调频、零号高加调频、凝结水节流调频、加热器切除调频、给水旁路调频资源。

优选地，所述的步骤2)中的调频出力响应模型包括不同负荷工况对应该工况下的调频响应最大出力。