[发明专利]一种双轴联合循环机组汽机发电机一次调频控制方法

说明书

本发明公开了一种双轴联合循环机组汽机发电机一次调频控制方法，可用于双轴联合循环机组汽机实际运行过程中的一次调频自动控制。本发明一方面采用闭环控制方式，根据网频偏差动态实时修正热网温度设定值，有效避免热网温度闭环控制对一次调频的反调，确保在该方式下机组的一次调频性能具备精确性；另一方面，在热网控制逻辑中增加一次调频前馈控制，确保在该方式下机组的一次调频性能具备快速性，整体满足涉网考核规则要求。本发明可有效降低运行人员的劳动强度，且控制效果不依赖于运行人员的技术水平，并且实时性好，现场调试过程简单，便于工程实现。

技术领域

本发明涉及双轴联合循环机组自动控制技术领域，尤其是一种双轴联合循环机组汽机发电机一次调频控制方法。

背景技术

近年来随着新能源电力和风电的大规模接入，网源结构越来越复杂。为了保证电网安全，各区域电网相继出台了“两个细则”，明确要求上网机组必须具备一次调频功能，并对机组一次调频性能进行严格考核。

联合循环是一种使用多种热力学循环串联来获得更高热效率的方式，燃气-蒸汽联合循环机组是在燃机发电基础上，利用燃机排气排入余热锅炉加热蒸汽，进而驱动汽机联合发电的机组。双轴布置的燃气-蒸汽联合循环发电供热机组由燃机及其发电机、汽机及其发电机和热网系统组成。目前双轴联合循环机组仅燃机发电机具备一次调频功能，由于正常运行时汽机在IPC模式下工作，进汽调门始终处于全开状态，无法实现汽机发电机的功率调节，因此不具备汽机发电机的一次调频功能。但对于电网来讲，联合循环机组中燃机发电机及汽机发电机属于两台独立的上网机组，需要同时具备一次调频的能力，并对一次调频的性能进行考核，因此，实现联合循环机组汽机发电机的一次调频功能具有十分重要的意义。

近些年众多研究机构和发电企业对联合循环机组一次调频控制方法的分析研究主要集中在燃机发电机的一次调频控制方法，对汽机发电机一次调频的控制方法鲜有报道。中国专利《一种基于联合循环燃机系统模型的调速方法》（专利申请号CN201410360669.1）中提出了联合循环燃机系统模型，在调节系统模型单元中同时采用了前馈控制和PID无差反馈控制，降低了稳态误差，提高系统精度。文献《华北电力技术》的《双轴燃气蒸汽联合循环机组协调控制策略研究》中提出采用以基本比例为基础，引入PID算法进行辅助修正的负荷分配方案，完成对联合循环机组总功率的协调控制，AGC功能基于负荷分配回路，实现网调对联合循环机组总功率的直接控制，针对燃机负荷响应快速的特点，设计由燃机单一承担联合机组的一次调频任务。

上述专利及文献均是针对双轴联合循环机组中燃机发电机进行一次调频功能的优化，未考虑到汽机发电机的一次调频功能，因此有必要对联合循环机组中汽机发电机的一次调频控制方法进行深入研究，实现联合循环机组汽机发电机的一次调频功能。

发明内容

本发明的目的在于实现双轴联合循环机组汽机发电机的一次调频功能，而提出一种双轴联合循环机组汽机发电机一次调频控制方法，采用闭环控制方式，通过调整热网供热调门的开度改变汽机的进汽量，间接调节汽机发电机负荷，根据网频偏差动态实时修正供热温度设定值，有效避免热网温度闭环控制对一次调频的反调，同时增加一次调频前馈控制，确保在该方式下机组的一次调频性能同样具备快速性和精确性，实现了双轴联合循环机组汽机发电机的一次调频功能，满足电网考核要求，填补了该领域技术的空白。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种双轴联合循环机组汽机发电机一次调频控制方法，包括以下步骤：

第一步：在机组分散控制系统DCS的热网温度控制回路组态中增加一次调频负荷拉回控制逻辑，用于计算一次调频热网温度设定值修正量Pf；增加一次调频前馈控制逻辑，用于计算一次调频前馈控制量Cf；

第二步：在机组分散控制系统DCS的热网温度控制回路组态中增加一次调频温度设定值修正量控制回路接口，并将一次调频负荷拉回控制逻辑的输出引入到此回路接口中；在热网温度控制回路组态中增加一次调频前馈控制回路接口，并将一次调频前馈控制逻辑的输出引入到此回路接口中；