[发明专利]一种火力发电厂一次调频控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种火力发电厂一次调频控制方法，电调系统采集到的转速信号与3000r/min的差值通过“频差‑负荷”函数转换成功率偏差，功率偏差经过积分器后输出实际功率偏差，与此同时，发电机的实际功率经过积分器后输出实际功率偏差，二者相减，再与经函数转换输出的功率偏差求和，此结果再经平滑算法、负荷限制、以及切除条件判断后输出最终一次调频指令。采用本发明，解决原有通用的开环算法控制导致不能满足电网一次调频需求问题。

技术领域

本发明涉及火力发电厂热工自动化控制领域，尤其涉及一种火力发电厂一次调频控制方法。

背景技术

目前，火力发电厂通用的一次调频算法是采用电网频率偏差(或汽轮机与额定转速3000rpm偏差)加带死区的线性函数算出一次调频理论调节值，一次调频理论调节值直接送给机组协调系统(CCS)系统与汽机液压调节系统(DEH)并分别与两者指令相加，共同实现功率控制的。机组在并网工况下运行，当电网频率偏离额定值时，一次调频理论调节值直接叠加在汽机液压调节系统指令上，直接快速改变调门控制油压，自动控制机组有功功率的增加(频率下降时)或减少(频率升高时)，同时，一次调频理论调节值叠加在机组协调系统CCS改变机组目标功率设定值，从而使目标指令与DEH系统一致并增加或减少燃料以满足对电网一次调频的要求。

然而现有的方案中存在的主要缺点有：

1、一次调频控制算法是简单的纯开环控制，由于受到汽轮机阀门非线性、控制系统的迟延、当前汽轮机主蒸汽温度、当前汽轮机主蒸汽压力变化等的影响，实际发电机功率变化无法按照理论值变化，可能出现在一个一次调频调节过程中增加或减少的功率不够甚至反向，导致一次调频不合格。

2、由于一次调频动作时经常出现频率的快速波动，从而导致汽机调节阀门高速高频大幅波动，而这对调门本身和汽轮机是一种伤害。同时，由于控制系统延迟的存在，这种波动还容易引发发电机功率震荡。功率震荡对电网造成冲击，电厂也会功率震荡受考核。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种火力发电厂一次调频控制方法。可改善一次调频的调节性能，使其既符合电网要求，又减少对电厂设备损害。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种火力发电厂一次调频控制方法，包括以下步骤：

S1：当电网实际频率与额定频率偏差超过门槛值时启动，在频率偏差小于门槛值时结束；

S2：将电网频率偏差按转换函数转为一次调频负荷偏差，并与设定值经积分运算，输出从一次调频起动后需调整的理论积分电量；

S3：将发电机实际功率的瞬时值作为设定值，与发电机的实际功率的偏差进行积分运算，计算后输出发电机的实际调频积分电量；

S4：将所述理论积分电量减去所述实际调频积分电量，所得偏差与所述一次调频负荷偏差直接相加输出为经积分校正后的一次调频指令；

S5：所述一次调频指令经平滑算法后与原指令比较，当调节方向与电网需求一致时大者优先；

S6：对S5的输出进行功率限制。

进一步地，所述步骤S6的功率限制步骤包括：加负荷时最大值由机组所允许最高运行出力值减去现时发电机实际功率，加负荷时最小值由机组最小允许出力值减去机组现时发电机实际功率。

更进一步地，所述步骤S2的转换函数为：

其中，x为转速差；y为一次调频负荷。

更进一步地，所述步骤S2与设定值经积分运算的输出公式为：