火电机组AGC方式下负荷应急调整方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种火电机组AGC方式下负荷应急调整方法及装置，该装置能灵活快速调整火电机组的调节速率，其技术方案包括一用于采集主蒸汽压力偏差值的模拟量信号采集器S、高低限报警模块HLALM、开关量信号采集器DI、逻辑非模块、逻辑或模块、RS触发器、模拟量切换器AXSEL、乘法器MUL、A2函数发生器和A1函数发生器；开关量信号采集器DI的输出分为两路，一路与RS触发器的置位端相连，另一路通过逻辑非模块与逻辑或模块的输入相连；RS触发器的输出与模拟量切换器AXSEL、乘法器MUL依次连接；A2函数发生器、A1函数发生器分别连接至模拟量切换器AXSEL的输入端、乘法器MUL的输入端。

【技术实现步骤摘要】
火电机组AGC方式下负荷应急调整方法及装置
本专利技术涉及火电机组调频调峰领域，尤其涉及一种电网故障下火电机组负荷应急灵活快速调整方法及装置。
技术介绍
随着新能源并网、负荷增长和电网规模的不断增大，在特高压电网和大区电网互联的新形势下，各级电网联系日渐紧密，电网和机组之间协调配合的要求也越来越高。为了电网的安全稳定运行，各大型火电机组都要求投入自动发电控制(AGC)功能，大型火电机组经常处于宽负荷区间运行，范围一般在50％～100％额定负荷，并且要求机组具备快速、准确、稳定的响应负荷变化需求。AGC考核主要从调节速率K1、调节精度K2、响应时间K3三方面进行考核。如图1典型AGC机组设点控制过程所示，这是网内某台机组一次典型的AGC机组设点控制过程。图中，Pmin,i是该机组可调的下限出力，Pmax,i是其可调的上限出力，PNi是其额定出力，Pdi是其启停磨临界点功率。整个过程可以这样描述：T0时刻以前，T1时刻以前，该机组稳定运行在出力值P1附近，T0时刻，AGC控制程序对该机组下发功率为P2的设点命令，机组开始涨出力，到T1时刻可靠跨出P1的调节死区，然后到T2时刻进入启磨区间，一直到T3时刻，启磨过程结束，机组继续涨出力，至T4时刻第一次进入调节死区范围，然后在P2附近小幅振荡，并稳定运行于P2附近，直至T5时刻，AGC控制程序对该机组发出新的设点命令，功率值为P3，机组随后开始降出力的过程，T6时刻可靠跨出调节死区，至T7时刻进入P3的调节死区，并稳定运行于其附近。图2为火电机组常规控制装置示意图，T为切换器，进行支路切换；A1为模拟量发生器，可设定模拟量数值；≮、≯为不小于和不大于判断器，分别接收来自模拟量发生器A3和A4的负荷下限和负荷上限的限定，不超过设定值则输出与输入相同；RTLMT为速率限制器，接收负荷变化率的限定，可控制输入量的变化速率，其负荷调节速率值在模拟量发生器A2中设定，设定后保持固定，分别送至正向速率端PR和负向速率端NR。机组若要投入AGC，前提是机组工作在协调(CCS)方式下，此时的机组负荷指令LDSP是经过速率限制以及负荷下限、上限限制后的值，所述调节速率以及负荷上下限由电厂操作人员设定。当在CCS方式下投入AGC后，LDSP前的切换器切至AGC支路，LDSP的值即为中调指令；否则为电厂操作员设定的指令。各大区域电网均提出了各自的火电机组并网管理规定，对AGC等机组并网性能提出了具体考核管理标准。如《华北区域发电厂并网运行管理实施细则》规定，一般的直吹式制粉系统的汽包炉的火电机组为机组额定有功功率的1.5％；一般的带中间储仓式制粉系统的火电机组为机组额定有功功率的2％。也就是说，图2中的调节速率A1值应设为1.5％Pe或2％Pe。但当电网发生故障，如特高压直流单双极闭锁、大型电厂脱网等大规模电量缺口事故时，会造成电网频率快速下降且降幅较大，如2015年9月19日21:58，锦苏直流双极闭锁，损失功率540万千瓦，华东电网频率最低波动至49.563Hz，且经过221秒后方恢复至49.80Hz。针对此类大规模功率缺口造成的电网频率大幅波动问题，一方面需要火电机组的一次调频快速起作用，同时要求机组能够以较快的调节速率提升负荷，以使频率快速回归至50Hz，降低对用电设备的不利影响，恢复被切负荷用户的正常供电。2017年7月，国家能源局下发《关于下达火电灵活改造试点项目的通知》，要求加快技术创新，提升火电运行灵活性。同时，火电机组尤其是汽包炉机组，锅炉具有一定的蓄热能力，可以在一定时间内以较快的调节速率进行负荷的增减，也就是说机组的调节速率可超过电网下发的并网管理规定的要求值。因此，如何合理的调整火电机组的调节速率，使其在确保自身安稳运行的同时，提升其对电网频率的动态调整能力，是电网快速发展的一项重大需求。
技术实现思路
本专利技术的为了解决上述问题，提出了火电机组AGC方式下负荷应急调整方法及装置，该装置能灵活快速调整火电机组的调节速率，提升火电机组对电网调频调峰的贡献力度，快速有效地保证电网系统的频率稳定。为了实现上述目的，本专利技术采用如下方案：一种火电机组AGC方式下负荷应急调整方法，当电网发生电量缺口事故后，判断区域控制偏差值是否超出第一设定范围和主蒸汽压力偏差值是否超出第二设定范围：(1)若机组区域控制偏差值超出第一设定范围且主蒸汽压力偏差值未超出第二设定范围，则进行人为加速负荷调整；(2)若机组区域控制偏差值未超出第一设定范围，则进行负荷自动调整；(3)若机组区域控制偏差值超出第一设定范围且主蒸汽压力偏差值超出第二设定范围时，则进行负荷自动调整。本专利技术可以根据区域控制偏差值的大小，同时确保自身安稳运行的情况下，启动加速负荷调制工作模式，可以使机组在一定时间内以较快的调节速率进行负荷的增减，提高机组对电网频率变化响应的准确性。进一步的，人为加速负荷调整包括设定一加速调节倍数，根据标准调节速率与加速调节倍数之积输出加速调节速率。其有益效果是调节方式简单有效，加速调节速率可以通过改变加速调节倍数来变化，易调节易执行。进一步的，所述负荷自动调整采用标准调节速率。标准调节速率按照全国各不同区域《发电厂并网运行管理实施细则》中的规定设置。进一步的，所述第一设定范围根据电网应急能力设定，第二设定范围根据电力行业DL/T657-2006设定。当电网发生故障，如特高压直流单双极闭锁、大型电厂脱网等大规模电量缺口事故时，区域电网调度端的区域控制偏差ACE值会跃变为一较大的差值，第一设定范围的选取根据电网的容忍能力或应急能力而定，第二设定范围可以根据DL/T657-2006《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》规定设置。本专利技术还提出了一种采用上述方法的火电机组AGC方式下负荷应急调整装置，包括一用于采集主蒸汽压力偏差值的模拟量信号采集器S、高低限报警模块HLALM、开关量信号采集器DI、逻辑非模块、逻辑或模块、RS触发器、模拟量切换器AXSEL、乘法器MUL、A2函数发生器和A1函数发生器；所述模拟量信号采集器S、高低限报警模块HLALM、逻辑或模块依次连接，逻辑或模块的输出与RS触发器的复位端相连；开关量信号采集器DI的输出分为两路，一路与RS触发器的置位端相连，另一路通过逻辑非模块与逻辑或模块的输入相连；RS触发器的输出与模拟量切换器AXSEL、乘法器MUL依次连接；A2函数发生器、A1函数发生器分别连接至模拟量切换器AXSEL的输入端、乘法器MUL的输入端。当区域控制偏差值超出第一设定范围时，电网主站向开关量信号采集器DI发送电网故障机组应急模式投/退信号为1，当区域控制偏差值未超出第一设定范围时，所述电网故障机组应急模式投/退信号为0。本专利技术的这一设置根据主蒸汽压力偏差值和由区域控制偏差引起的电网故障机组应急模式投/退信号，通过一系列的逻辑模块，生成对应条件下的工作模式选择信号，具有成本小，效率高，可靠性较好的优点。进一步的，所述的高低限报警模块HLALM的高限值与低限值大小相等、方向相反。其有益效果是可以按照DL/T657-2006《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》规定设置，当为直吹式机组时，高低限值分别为0.6和-0.6；当为直吹式机组时，高低限值分别为0.5和-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火电机组AGC方式下负荷应急调整方法，其特征在于：当电网发生电量缺口事故后，判断区域控制偏差值是否超出第一设定范围和主蒸汽压力偏差值是否超出第二设定范围：（1）若机组区域控制偏差值超出第一设定范围且主蒸汽压力偏差值未超出第二设定范围，则进行人为加速负荷调整；（2）若机组区域控制偏差值未超出第一设定范围，则进行负荷自动调整；（3）若机组区域控制偏差值超出第一设定范围且主蒸汽压力偏差值超出第二设定范围时，则进行负荷自动调整。

【技术特征摘要】
1.一种火电机组AGC方式下负荷应急调整方法，其特征在于：当电网发生电量缺口事故后，判断区域控制偏差值是否超出第一设定范围和主蒸汽压力偏差值是否超出第二设定范围：（1）若机组区域控制偏差值超出第一设定范围且主蒸汽压力偏差值未超出第二设定范围，则进行人为加速负荷调整；（2）若机组区域控制偏差值未超出第一设定范围，则进行负荷自动调整；（3）若机组区域控制偏差值超出第一设定范围且主蒸汽压力偏差值超出第二设定范围时，则进行负荷自动调整。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：人为加速负荷调整包括设定一加速调节倍数，根据标准调节速率与加速调节倍数之积输出加速调节速率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述负荷自动调整采用标准调节速率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一设定范围根据电网应急能力设定，第二设定范围根据电力行业DL/T657-2006设定。5.一种基于如权利要求1所述的火电机组AGC方式下负荷应急调整装置，其特征在于：包括一用于采集主蒸汽压力偏差值的模拟量信号采集器S、高低限报警模块HLALM、开关量信号采集器DI、逻辑非模块、逻辑或模块、RS触发器、模拟量切换器AXSEL、乘法器MUL、A2函数发生器和A1函数发生器；所述模拟量信号采集器S、高...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，廖大鹏，李慧聪，张辉，汪挺，杜鹏程，李杰，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国网山东省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37