一种基于功率测量偏差动态补偿的一次调频优化控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于功率测量偏差动态补偿的一次调频优化控制装置，包括：减法器将PMU中计算功率与信号采集器的机组实测功率求差，接入高低限限幅模块的输入端，高低限限幅模块的输出接入模拟量切换器的第一输入端，模拟量切换器的输出接入加法器的第一输入端，加法器的输出接入汽机主控PID模块的测量值输入端；PMU将所测得频率信号接入高低限报警模块的输入端，高低限报警模块的输出接入模拟量切换器的置位端。本实用新型专利技术能够有效解决由于控制和考核信号不同源造成的机组调频动作幅值和动作时间与调度考核不一致所导致机组误动作次数增加问题，有效满足电网对于机组一次调频的要求，满足调频调峰需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于火力发电机组调频的
，尤其涉及一种基于功率测量偏差动态补偿的一次调频优化控制装置。
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，电网和发电机组之间协调配合的要求也越来越高，电网和发电机组之间协调功能中的一次调频成为稳定电网的有效手段之一。随着区域电网外受电力的大幅提高，以及网内风电、光伏新能源及核电在电源结构中占有比持续攀升，系统转动惯量以及频率、电压调节能力总体呈下降趋势，安全基础不断削弱。作为电网调频调峰的主力，火力发电机组的性能得到日益重视。火力发电机组一次调频功能是汽轮发电机组固有的功能，主要是通过调节DEH控制系统(汽轮机数字电液控制系统)的进汽调节门，利用锅炉蓄热，在电网出现异常的情况下，快速响应电网的要求，稳定电网频率，以弥补电网负荷差距，维持电网的安全。发电机的一次调节采用的调整方法是有差特性法，其优点是所有机组的调整只与一个参变量有关(即与系统频率有关)，机组之间互相影响小。目前，电网规定的一次调频死区为50±0.033Hz(相当于±2rpm)，要求电网频率超出死区后3s机组有功需发生相应变化。同时，对周期在10s以内的负荷变化所引起的频率波动是极微小的，通过负荷效应，负荷能够自行吸收这种频率波动；对周期在几十秒到几分钟内变化且幅度也较大的负荷变化引起的频率波动，仅靠一次调频是不能满足要求的，必须进行频率的二次调整即AGC控制(自动发电量控制)。因此，电网对一次调频的考核主要集中在10s至几十秒之间的负荷变化所引起的频率波动。目前，电网调度管理对火力发电机组的一次调频性能考核计算参数来源于调度计划和EMS(能量管理系统)。在调度主站侧，机组对应的频率、有功功率等测点信息定义在WAMS(广域监测系统)遥测定义表中，根据WAMS中定义遥测信息从PMU(同步向量测量装置)实时库中获取一次调频扰动计算的频率、有功功率、转速、一次调频前后指令等遥测数据。PMU通过采集到的电流、电压信号计算出机组的频率和功率。在电厂，通过机组就地功率和频率变送器采集、处理功率和频率信号，分别传输至DCS(分散控制系统)和RTU(远程测控终端)中，分别用于机组调频调峰控制和调度AGC性能考核计算。由于在火力发电厂机组侧用于一次调频控制的频率和功率值与调度考核系统中所用的频率和功率信号不是同源信号，因此会产生存在的偏差，存在的问题：一是造成机组调频动作的幅值和动作的时间与调度考核不一致，从而导致机组误动作次数增加；二是由于信号不同源形成的偏差会导致机组在调度考核中指标受到影响，导致被考核。
技术实现思路
本技术为了解决上述问题，克服火力发电厂机组侧用于一次调频控制的频率和功率值与调度考核系统中所用的频率和功率信号不是同源信号的问题，提供一种基于功率测量偏差动态补偿的一次调频优化控制装置。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于功率测量偏差动态补偿的一次调频优化控制装置，包括PMU、第一信号采集器、减法器、高低限限幅模块、模拟量发生器、乘法器、模拟量切换器、高低限报警模块、加法器、汽机主控PID模块和第二信号采集器；所述PMU、第一信号采集器分别与减法器连接，同时所述PMU与调度主站连接，所述PMU与高低限报警模块连接，所述高低限报警模块与模拟量切换器的置位输入端连接，所述减法器与高低限限幅模块连接，所述模拟量发生器与乘法器连接，所述模拟量发生器与高低限限幅模块的高限值输入端连接，所述乘法器与高低限限幅模块的低限幅输入端连接，所述高低限限幅模块与模拟量切换器的第一输入端连接，所述模拟量切换器、第一信号采集器分别与加法器连接，所述加法器与第二信号采集器分别与汽机主控PID模块连接。所述模拟量切换器的第二输入端输入低电平。所述模拟量发生器的范围为1—1.5。所述高低限报警模块的高低限值中的高限值设为50.033Hz，低限值设为49.967Hz。本技术的有益效果：(1)并网机组的一次调频性能的好坏直接影响电网频率的稳定，通过本技术能够有效解决了由于火力发电厂机组侧用于一次调频控制的频率和功率值与调度考核系统中所用的频率和功率信号不同源造成的机组调频动作幅值和动作时间与调度考核不一致所导致机组误动作次数增加问题，确保机组动作有效性。(2)本技术可以解决由于信号不同源形成的偏差导致的机组一次调频考核指标差等实际难题，能够有效满足电网对于机组一次调频的要求，满足调频调峰需求。附图说明图1为本技术的整体电路示意图；其中，1-PMU，2-S1第一信号采集器，3-DEV减法器，4-HLLMT高低限限幅模块，5-A1模拟量发生器，6-MUL乘法器，7-AXSEL模拟量切换器，8-HLALM高低限报警模块，9-ADD加法器，10-汽机主控PID模块，11-S2第二信号采集器，12-调度主站。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，一种基于功率测量偏差动态补偿的一次调频优化控制装置，包括PMU1、S1第一信号采集器2、DEV减法器3、HLLMT高低限限幅模块4、A1模拟量发生器5、MUL乘法器6、AXSEL模拟量切换器7、HLALM高低限报警模块8、ADD加法器9、汽机主控PID模块10和S2第二信号采集器11；以上模块均为硬件或逻辑电路。所述PMU1、S1第一信号采集器2分别与DEV减法器3的X1输入端、X2输入端连接，同时所述PMU1与调度主站12连接，所述PMU1与HLLMT高低限报警模块8的X输入端连接，所述HLLMT高低限报警模块8与AXSEL模拟量切换器7的S输入端连接，所述DEV减法器3与HLLMT高低限限幅模块4的X输入端连接，所述A1模拟量发生器5与HLLMT高低限限幅模块4的高限幅H输入端连接，所述MUL乘法器与HLLMT高低限限幅模块的低限幅L输入端连接，所述A1模拟量发生器5与MUL乘法器6的第一输入端连接，所述MUL乘法器6的第二输入端置-1，也就是将A1模拟量发生器5输出值求反后与HLLMT高低限限幅模块4的低限幅L输入端连接，所述HLLMT高低限限幅模块4与AXSEL模拟量切换器7的Z1输入端连接，所述AXSEL模拟量切换器7的Z2输入端置0，所述AXSEL模拟量切换器7、S1第一信号采集器2分别与ADD加法器9的X1输入端、X2输入端连接，所述ADD加法器9与汽机主控PID模块10的PV输入端连接，S2第二信号采集器11与汽机主控PID模块10的SP输入端连接。经过测试统计，所述A1模拟量发生器5的范围为1-1.5。根据火力发电机组一次调频试验及性能验收导则(GB/T 30370-2013)中要求，机组一次调频死区为±0.033Hz，因此所述HLLMT高低限报警模块8的高低限值中的高限值设为50.033Hz，低限值设为49.967Hz。具体工作原理如下：PMU通过采集到的电流、电压值经过计算，得出机组实时频率、有功功率等数据，并传输至调度主站用于一次调频控制及考核。火力发电厂机组侧通过就地功率变送器和频率变送器采集、处理到实时功率、频率信号，传输至DCS分散控制系统中用于机组功率和调频控制。当电网频率不稳定时，通过PMU将实时频率和功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于功率测量偏差动态补偿的一次调频优化控制装置，包括PMU、第一信号采集器、减法器、高低限限幅模块、模拟量发生器、乘法器、模拟量切换器、高低限报警模块、加法器、汽机主控PID模块和第二信号采集器，其特征是：所述PMU、第一信号采集器分别与减法器连接，同时所述PMU与调度主站连接，所述PMU与高低限报警模块连接，所述高低限报警模块与模拟量切换器的置位输入端连接，所述减法器与高低限限幅模块连接，所述模拟量发生器与乘法器连接，所述模拟量发生器与高低限限幅模块的高限值输入端连接，所述乘法器与高低限限幅模块的低限幅输入端连接，所述高低限限幅模块与模拟量切换器的第一输入端连接，所述模拟量切换器、第一信号采集器分别与加法器连接，所述加法器与第二信号采集器分别与汽机主控PID模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于功率测量偏差动态补偿的一次调频优化控制装置，包括PMU、第一信号采集器、减法器、高低限限幅模块、模拟量发生器、乘法器、模拟量切换器、高低限报警模块、加法器、汽机主控PID模块和第二信号采集器，其特征是：所述PMU、第一信号采集器分别与减法器连接，同时所述PMU与调度主站连接，所述PMU与高低限报警模块连接，所述高低限报警模块与模拟量切换器的置位输入端连接，所述减法器与高低限限幅模块连接，所述模拟量发生器与乘法器连接，所述模拟量发生器与高低限限幅模块的高限值输入端连接，所述乘法器与高低限限幅模块的低限幅输入端连接，所述高低限限幅模块与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，吴超峰，张恂，宋严强，张泽巍，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：山东;37