[发明专利]一种提升火电机组AGC综合调频性能指标的控制方法

说明书

本发明涉及一种提升火电机组AGC综合调频性能指标的控制方法，该方法通过判断机组能量状态和电网AGC响应需求，实施自适应地AGC调频负荷控制；当机组能量状态与AGC响应需求一致时，快速调节；当机组能量状态与AGC响应需求相反时，正常或减慢调节速度。与现有技术相比，本发明充分挖掘机组自身的负荷调节潜力，提升机组的综合调频性能指标，确保发电机组的AGC调频市场收益，同时也有利于提高机组参与电网AGC调频过程中的运行稳定性，实现网源双赢。

技术领域

本发明涉及热工自动控制及保护领域，尤其是涉及一种提升火电机组AGC综合调频性能指标的控制方法。

背景技术

随着当前能源结构变化和电力辅助服务(调频)市场的发展，提高我国现役发电机组调频性能，保证电网的安全经济运行，提高电网和并网电厂之间的网源协调能力成为当前电力行业面临的挑战之一。如今，大容量火电机组已成为区域电网的主力机组，但大容量机组锅炉相对蓄能较少，在电网快速大幅调频响应工况下和电力辅助服务市场化背景下，其实际变负荷调频响应性能较难满足厂网要求。

当前，多个区域电网均已开展电力辅助服务市场化运营。以江苏电网为例，2020年7月1日开始实施辅助服务(调频)市场交易，以综合调频性能指标衡量发电单元的调频能力和相应的补偿费用，其中单次AGC的调频性能指标计算公式如下：

其中V_i,j代表调频机组i第j次AGC调节速度，A_i,j代表相应的AGC调节精度。V_e和A_e为机组AGC的标准调节速度和精度，对于燃煤火电机组分别为1.5％额定容量/每分钟、0.5％额定容量。其他区域电网相关调频性能指标存在一定差异，但原理基本相同，都是针对机组AGC调节的速度、精度和响应时间上的考量，机组侧的对应控制策略基本一致。

当前传统的火电机组协调控制系统无法较好适应调频辅助服务市场化运营要求,无法实现机组调频性能和收益的最大化。部分机组采用配置外部电池储能的联合调频方式，调频性能较好，但存在储能成本较高和投资收益问题。为此，需要研究充分挖掘机组自身的负荷调节潜力，在不增加外部设备投资的前提下，提升机组的综合调频性能指标，提升火电机组辅助服务市场的竞争力和影响力，确保发电机组的辅助调频市场收益。

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提升火电机组AGC综合调频性能指标的控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种提升火电机组AGC综合调频性能指标的控制方法，该方法通过判断机组能量状态和电网AGC响应需求，实施自适应地AGC调频负荷控制；当机组能量状态与AGC响应需求一致时，快速调节；当机组能量状态与AGC响应需求相反时，正常或减慢调节速度。

作为优选的技术方案，该方法具体包括以下步骤：

步骤1)读取机组功率、AGC负荷指令、速率后的负荷指令、主蒸汽压力控制偏差、加减负荷状态；

步骤2)根据机组功率和速率后负荷指令大小关系，判断机组变负荷过程中能量状态，判断是否需要加快负荷指令变化速率，并闭锁汽机负荷控制反向调节，减少变负荷过程中的功率反向调节；

步骤3)如步骤2)中判断条件均不成立，则根据主蒸汽压力控制偏差设定AGC负荷指令变化速率；

步骤4)根据机组AGC投运状态和设定的负荷指令变化速率情况，确定机组负荷控制回路中实际负荷指令变化速率。

作为优选的技术方案，对于步骤2)中，在加负荷状态下，若机组功率大于速率后的负荷指令，则将变负荷速率设置为一个大的阈值；同时，若机组功率小于AGC负荷指令，则闭锁汽机调门关小动作。