发电机组一次调频控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种发电机组一次调频控制装置及方法，属于发电技术领域。所述发电机组一次调频控制装置包括：检测单元，用于检测发电机组是否存在电网频率突变工况，其中所述电网频率突变工况指示电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率；一次调频单元，用于当检测到存在所述电网频率突变工况时，加强一次调频的作用强度。由此，能够有效解决电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率的频率突变工况下一次调频作用不足的问题，保障了电网的稳定运行。

Primary frequency modulation control device and method for generating set

The embodiment of the invention provides a primary frequency modulation control device and a method for a generator set, belonging to the technical field of power generation. The primary frequency modulation control device of the generating set includes a detection unit for detecting whether a power grid frequency mutation condition exists in the generating set, wherein the power grid frequency mutation condition indicates that the power grid frequency changes from the first frequency exceeding the upper dead-time value to the second frequency below the lower dead-time value, and/or from the second frequency abruptly. Converted to the first frequency; primary frequency modulation unit for enhancing the action intensity of primary frequency modulation when the abrupt frequency change condition of the power grid is detected. Thus, it can effectively solve the problem that the frequency of the power grid changes from the first frequency exceeding the upper dead-time value to the second frequency below the lower dead-time value, and/or from the second frequency mutation to the first frequency mutation, the next frequency modulation effect is insufficient, thus ensuring the stable operation of the power grid.

【技术实现步骤摘要】
发电机组一次调频控制装置及方法
本专利技术涉及发电
，具体地涉及一种发电机组一次调频控制装置及方法。
技术介绍
随着大容量机组在电网中比例不断增加以及用户对电能质量要求的提高，电网频率稳定性越来越重要。大容量机组的故障跳闸，会对电网频率产生巨大的冲击，电网调度系统以及自动发电控制调节的滞后性将无法满足电网稳定运行的要求。并网机组的一次调频功能有效投入，则可以充分弥补这一不足。一次调频(PrimaryFrequencyModulation/PrimaryFrequencyRegulation，PFR)是指由发电机组调速系统的频率特性所固有的能力，随频率变化而改变汽轮发电机进汽量，通过增减发电机的输出功率实现对电网频率的调整。我国基准电网频率为50HZ(对应的气轮机转速为±3000rpm、转/分)，若系统频率变化超出死区范围(例如偏差为±0.033HZ，对应的转速为±2rpm)时，此时气轮机调速系统将自动改变汽轮机进汽调阀开度从而改变进汽量，增减发电机的输出功率，最终将电网频率拉回至死区范围内，以保证电网频率品质。在现有技术中，如图1A和1B所示，以1000MW的发电机组转速不等率设为5％为例，其负荷调节幅度范围最大为±60MW，目前一般是基于电网频差的一次调频控制方法。具体的，当检测到电网频率超出死区值(2998rpm，3002rpm)时，汽轮机按照电网频差查询设定曲线调整汽轮机调门，其中频差越大，调节幅度越强，例如：假设电网频率之前在死区范围内，后面下降到2997rpm，按照上述曲线，调频负荷量6.7MW，发电机出力理论上约需增加6.7MW，以便将电网频率重新调回死区范围内。但是，本申请专利技术人在实践本专利技术的过程中发现，现有技术的上述方案至少存在如下缺陷：若电网频率从超出上限死区的某个值(譬如3003rpm)迅速下降到低于下限死区的某个值(譬如2997rpm)时，一般在电网上多台机组解列或其它工况下会发生，采用现有技术这时其理论调节幅度依然为对应2997rpm的6.7MW。在该种工况下，一方面贡献率(实际积分电量与理论积分电量的比值)多数不满足要求，另一方面调节过程相对滞后。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种发电机组一次调频控制装置及方法，用以至少解决现有技术中在电网频率从超上限死区突变至超下限死区的工况下，一次调频失效的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种发电机组一次调频控制装置，包括：检测单元，用于检测发电机组是否存在电网频率突变工况，其中所述电网频率突变工况指示电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率；一次调频单元，用于当检测到存在所述电网频率突变工况时，加强一次调频的作用强度。可选的，所述检测单元用于执行以下操作：检测所述发电机组的电网频率；当所述电网频率为所述第一频率时，检测是否存在所述发电机组的电网频率在预定的延时时间段内突变为所述第二频率，或者当所述电网频率为所述第二频率时，检测是否存在所述发电机组的电网频率在所述延时时间段内突变为所述第一频率；以及若在所述延时时间段内存在所述突变，则确定存在电网频率突变工况。可选的，所述检测单元包括：第一上限比较模块，用于将所述发电机组的电网频率与所述上限死区值进行比较，并当所述发电机组的电网频率超过所述上限死区值时输出高电平；第一延时模块，用于延长所述第一上限比较模块处于高电平状态的时间；第一下限比较模块，用于将所述发电机组的电网频率与所述下限死区值进行比较，并当所述发电机组的电网频率低于所述下限死区值时输出高电平；第一和运算模块，用于当所述第一上限比较模块和所述第一下限比较模块同时输出高电平时，生成高电平信号以确定所述发电机组存在所述电网频率突变工况。可选的，所述检测单元包括：第二下限比较模块，用于将所述发电机组的电网频率与所述下限死区值进行比较，并当所述发电机组的电网频率低于所述下限死区值时输出高电平；第二延时模块，用于延长所述第二下限比较模块处于高电平状态的时间；第二上限比较模块，用于将所述发电机组的电网频率与所述上限死区值进行比较，并当所述发电机组的电网频率超过所述上限死区值时输出高电平；第二和运算模块，用于当所述第二下限比较模块和所述第二上限比较模块同时输出高电平时，生成高电平信号以确定所述发电机组存在所述电网频率突变工况。可选的，所述检测单元还包括：或运算模块，连接至所述第一和运算模块和所述第二和运算模块，用于当所述第一和运算模块或所述第二和运算模块输出高电平时，所述或运算模块生成高电平信号以确定所述发电机组存在所述电网频率突变工况。可选的，所述检测单元用于执行以下操作：检测所述发电机组的电网频率；当所述电网频率为所述第一频率或所述第二频率时，检测关于所述电网频率的变化率；以及若所检测的所述变化率超过预定阈值，则确定存在电网频率突变工况。可选的，一次调频单元包括：乘法运算模块，用于当检测到存在所述电网频率突变工况时，倍乘扩大所述发电机组一次调频所对应的调频幅度。本专利技术实施例另一方面提供一种发电机组一次调频控制方法，包括：检测发电机组是否存在电网频率突变工况，其中所述电网频率突变工况用于指示电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率；当检测到存在所述电网频率突变工况时，加强一次调频的作用强度。可选的，所述检测发电机组是否存在电网频率突变工况包括：检测所述发电机组的电网频率；当所述电网频率为所述第一频率时，检测是否存在所述发电机组的电网频率在预定的延时时间段内突变为所述第二频率，和/或当所述电网频率为所述第二频率时，检测是否存在所述发电机组的电网频率在所述延时时间段内突变为所述第一频率；以及若在所述延时时间段内存在所述突变，则确定存在电网频率突变工况。可选的，所述检测发电机组是否存在电网频率突变工况包括：检测所述发电机组的电网频率；当所述电网频率为所述第一频率或所述第二频率时，检测关于所述电网频率的变化率；以及若所检测的所述变化率超过预定阈值，则确定存在电网频率突变工况。通过上述技术方案，检测是否存在电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率的频率突变工况，并在确定存在该电网频率突变工况时，加强一次调频的作用强度。由此，能够有效解决频率突变工况下一次调频作用不足的问题，保障了电网的稳定运行。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1A是1000MW机组一次调频频率与负荷的对应图；图1B是现有技术中一次调频负荷调节量的示例；图2是本专利技术一实施例的发电机组一次调频控制装置的结构框图；图3是图1所示的发电机组一次调频控制装置中的检测单元的结构框图；图4是图1所示的发电机组一次调频控制装置中的检测单元的结构框图；图5是本专利技术一实施例的发电机组一次调频控制装置的连接原理示意图；图6是本专利技术一实施例的发电机组一次调频控制方法的流程图。附图标记说明10一次调频控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机组一次调频控制装置，包括：检测单元，用于检测发电机组是否存在电网频率突变工况，其中所述电网频率突变工况指示电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率；一次调频单元，用于当检测到存在所述电网频率突变工况时，加强一次调频的作用强度。

【技术特征摘要】
1.一种发电机组一次调频控制装置，包括：检测单元，用于检测发电机组是否存在电网频率突变工况，其中所述电网频率突变工况指示电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率；一次调频单元，用于当检测到存在所述电网频率突变工况时，加强一次调频的作用强度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测单元用于执行以下操作：检测所述发电机组的电网频率；当所述电网频率为所述第一频率时，检测是否存在所述发电机组的电网频率在预定的延时时间段内突变为所述第二频率，和/或当所述电网频率为所述第二频率时，检测是否存在所述发电机组的电网频率在所述延时时间段内突变为所述第一频率；以及若在所述延时时间段内存在所述突变，则确定存在电网频率突变工况。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述检测单元包括：第一上限比较模块，用于将所述发电机组的电网频率与所述上限死区值进行比较，并当所述发电机组的电网频率超过所述上限死区值时输出高电平；第一延时模块，用于延长所述第一上限比较模块处于高电平状态的时间；第一下限比较模块，用于将所述发电机组的电网频率与所述下限死区值进行比较，并当所述发电机组的电网频率低于所述下限死区值时输出高电平；第一和运算模块，用于当所述第一上限比较模块和所述第一下限比较模块同时输出高电平时，生成高电平信号以确定所述发电机组存在所述电网频率突变工况。4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述检测单元包括：第二下限比较模块，用于将所述发电机组的电网频率与所述下限死区值进行比较，并当所述发电机组的电网频率低于所述下限死区值时输出高电平；第二延时模块，用于延长所述第二下限比较模块处于高电平状态的时间；第二上限比较模块，用于将所述发电机组的电网频率与所述上限死区值进行比较，并当所述发电机组的电网频率超过所述上限死区值时输出高电平；第二和运算模块，用于当所述第二下限比较模块和所述第二上限比较模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张应果，刘英，王忠宝，杨铁强，张金营，施梁，唐麟，刘显军，刘磊，吴铭治，宋超，赵恒志，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京国华电力有限责任公司，广东国华粤电台山发电有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11