发电机组调频方法及终端设备技术

本发明专利技术适用于电气自动化网源协调技术领域，提供了一种发电机组调频方法及终端设备，其中方法包括：获取特高压传输的有功功率和受端电网的全口径发购电力，计算受端电网的频率阈值；获取并网接入受端电网的发电机组的运行参数信息，计算发电机组的调频能力；计算受端电网的理论调频功率；根据受端电网的理论调频功率和发电机组的调频能力，确定发电机组的调频策略。本发明专利技术实施例提供的发电机组调频方法及终端设备，通过对发电机组的一次调频能力进行实时估算，在受端电网出现频率偏离时，选取与发电机组当前的调频能力相适应的调频策略，改变了现有技术单纯应用汽轮机进行调频的调频方式，提高了发电机组的一次调频能力。

Frequency Modulation Method of Generator Set and Terminal Equipment

The invention is applicable to the technical field of power source coordination in electrical automation, and provides a frequency modulation method and terminal equipment for generating units. The methods include: acquiring active power transmitted by UHV and purchasing power by full caliber of receiving power grid, calculating frequency threshold of receiving power grid, acquiring operation parameters information of generating units connected to receiving power grid and calculating frequency modulation of generating units. Capability; Calculate the theoretical frequency modulation power of the receiving-end power grid; According to the theoretical frequency modulation power of the receiving-end power grid and the frequency modulation ability of the generator set, determine the frequency modulation strategy of the generator set. The frequency modulation method and terminal equipment provided by the embodiment of the present invention can estimate the primary frequency modulation capability of the generator set in real time. When the frequency deviation of the receiving power grid occurs, the frequency modulation strategy corresponding to the current frequency modulation capability of the generator set is selected, which changes the frequency modulation mode of the existing technology using steam turbine only, and improves the primary frequency modulation of the generator set. Ability.

【技术实现步骤摘要】
发电机组调频方法及终端设备
本专利技术属于电气自动化网源协调
，尤其涉及一种发电机组调频方法及终端设备。
技术介绍
随着我国经济高速发展、人民生活的提高，电力需求的不断扩大，用电负荷急剧增长。同时，能源安全、生态环境、气候变化等问题日益突出，促使太阳能发电、风力发电等可再生能源迅速发展。作为上述可再生能源的配套装置，长距离、大容量的特高压输电线路也发展迅速。随着特高压交直流电网的运行常态化和可再生能源机组的大规模入网，电网频率特性呈恶化趋势。发电机组一次调频能通过快速调整机组出力对频率偏离作出快速响应，从而改善电网频率波动、提高电能质量、保证电网稳定运行。由特高压跳闸故障发现，当功率缺额较大造成频率大偏差时，部分发电机组，例如火电机组，其一次调频性能无法满足快速稳定电网频率的要求，主要原因是机组调频均采用传统的汽轮机调频，即通过高压调节汽门调整功率，虽然能够响应电网频率的偏离，但会受到节能降耗、供热需求增大等运行方式的影响。例如，主汽压力滑压运行调节汽门开度较大，或在以热定电方式下，由于调节汽门已经达到额定进汽量的最大开度，使得高压调节汽门所能调节的功率较小，造成一次调频性能达不到要求。在当前特高压电网快速发展及常态运行的形势下，亟需提高特高压受端电网中发电机组的调频能力。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种发电机组调频方法及终端设备，以解决现有技术中发电机组的调频能力不足的问题。根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种发电机组调频方法，包括：获取特高压传输的有功功率和受端电网的全口径发购电力，并根据所述有功功率和所述全口径发购电力计算所述受端电网的频率阈值；获取并网接入所述受端电网的发电机组的运行参数信息，并根据所述发电机组的运行参数信息计算所述发电机组的调频能力；根据所述发电机组的运行参数信息和所述受端电网的频率阈值，计算所述受端电网的理论调频功率；根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略。本专利技术实施例提供的发电机组调频方法，以发电机组为调频主体，通过对发电机组的一次调频能力进行实时估算，在受端电网出现频率偏离时，选取与发电机组当前的调频能力相适应的调频策略，改变了现有技术单纯应用汽轮机进行调频的调频方式，通过在调频策略中引入发电机组的其他系统共同参与调频，切实提高了发电机组的一次调频能力，对于提高电能质量及保证电网的安全运行具有重要意义。结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述发电机组的运行参数信息包括所述发电机组的速度变动率、额定功率、最大扰动幅度和电功率；所述发电机组的调频能力包括汽轮机调频能力、采暖供热系统调频能力和回热系统调频能力。结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述发电机组的调频能力包括汽轮机调频能力；所述根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略，包括：判断所述受端电网的理论调频功率是否小于或等于所述汽轮机调频能力；当所述受端电网的理论调频功率小于或等于所述汽轮机调频能力时，确定所述发电机组的调频策略为通过汽轮机进行频率调节。本专利技术实施例提供的发电机组调频方法，在受端电网的理论调频功率小于或等于汽轮机调频能力时，即受端电网的调频要求较低时，仅采用汽轮机进行频率调节，不仅能够满足调频要求，还能避免引入过多设备参与调频，即避免造成资源浪费。结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述发电机组的调频能力还包括采暖供热系统调频能力；所述根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略，还包括：当所述受端电网的理论调频功率大于所述汽轮机调频能力时，判断所述受端电网的理论调频功率是否小于或等于所述汽轮机调频能力与所述采暖供热系统调频能力之和；当所述受端电网的理论调频功率小于或等于所述汽轮机调频能力与所述采暖供热系统调频能力之和时，确定所述发电机组的调频策略为通过汽轮机和采暖供热系统进行频率调节。本专利技术实施例提供的发电机组调频方法，在受端电网的理论调频功率增大，即受端电网的调频要求有所增大时，在汽轮机调频的基础上引入采暖供热系统进行频率调节，利用蓄热以热济电，实现双系统调频，切实提高了机组的一次调频能力。结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述发电机组的调频能力还包括回热系统调频能力；所述根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略，还包括：当所述受端电网的理论调频功率大于所述汽轮机调频能力与所述采暖供热系统调频能力之和时，判断所述受端电网的理论调频功率是否小于或等于所述汽轮机调频能力、所述采暖供热系统调频能力与所述回热系统调频能力之和；当所述受端电网的理论调频功率小于或等于所述汽轮机调频能力、所述采暖供热系统调频能力与所述回热系统调频能力之和时，确定所述发电机组的调频策略为通过汽轮机、采暖供热系统和回热系统进行频率调节。本专利技术实施例提供的发电机组调频方法，在受端电网的理论调频功率继续增大，即受端电网的调频要求大幅增大时，在汽轮机调频的基础上同时引入采暖供热系统和回热系统进行频率调节，利用蓄热以热济电，实现多系统共同参与调频，进一步提高了机组的一次调频能力。结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，通过计算所述受端电网的频率阈值：其中，Δf表示所述受端电网的频率阈值；Ptgy表示所述特高压的有功功率，PL表示所述受端电网的全口径发购电力；GL(s)＝Δf*/ΔP1，GL(s)传输表示当功率失衡为ΔP1且所述受端电网的频率在所述发电机组的一次调频死区内时，所述发电机组的负荷传递函数；GG(s)表示当功率失衡为ΔP2且所述受端电网的频率不在所述发电机组的一次调频死区内时，所述发电机组的一次调频传递函数；Δf*＝Δf/50，ΔP1*＝ΔP1/PL，本专利技术实施例提供的发电机组调频方法，根据特高压传输的有功功率和受端电网的全口径发购电力，通过公式实时计算出受端电网的频率阈值，从而为后续步骤根据受端电网的频率阈值或其衍生数据选择调频策略及调频参与设备，提供依据。结合第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，通过Ntp-ll＝0.02Δf·N0/δ计算所述受端电网的理论调频功率：其中，Ntp-ll表示所述受端电网的理论调频功率；Δf表示所述受端电网的频率阈值；δ表示所述发电机组的速度变动率；N0表示所述发电机组的额定功率。本专利技术实施例提供的发电机组调频方法，根据受端电网的频率阈值并通过公式计算出对应的理论调频功率，从而为后续步骤根据受端电网的理论调频功率选择调频策略及调频参与设备，提供依据。结合第一方面第一实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述根据所述发电机组的运行参数信息计算所述发电机组的调频能力，包括：控制所述发电机组分别在多个电功率下进行调频最大扰动幅度试验；根据所述调频最大扰动幅度试验的试验结果，获取所述发电机组分别在所述多个电功率下的汽轮机调频能力。本专利技术实施例提供的发电机组调频方法，通过试验的方式采集发电机组在不同电功率下的汽轮机调频能力，为后续步骤根据汽轮机调频能力选择调频策略及调频参与设备，提供依据。结合第一方面第一实施方式，在第一方面第七实施方式中，所述根据所述发电机组的运行参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机组调频方法，其特征在于，包括：获取特高压传输的有功功率和受端电网的全口径发购电力，并根据所述有功功率和所述全口径发购电力计算所述受端电网的频率阈值；获取并网接入所述受端电网的发电机组的运行参数信息，并根据所述发电机组的运行参数信息计算所述发电机组的调频能力；根据所述发电机组的运行参数信息和所述受端电网的频率阈值，计算所述受端电网的理论调频功率；根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略。

【技术特征摘要】
1.一种发电机组调频方法，其特征在于，包括：获取特高压传输的有功功率和受端电网的全口径发购电力，并根据所述有功功率和所述全口径发购电力计算所述受端电网的频率阈值；获取并网接入所述受端电网的发电机组的运行参数信息，并根据所述发电机组的运行参数信息计算所述发电机组的调频能力；根据所述发电机组的运行参数信息和所述受端电网的频率阈值，计算所述受端电网的理论调频功率；根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略。2.如权利要求1所述的发电机组调频方法，其特征在于，所述发电机组的调频能力包括汽轮机调频能力，所述根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略，包括：判断所述受端电网的理论调频功率是否小于或等于所述汽轮机调频能力；当所述受端电网的理论调频功率小于或等于所述汽轮机调频能力时，确定所述发电机组的调频策略为通过汽轮机进行频率调节。3.如权利要求2所述的发电机组调频方法，其特征在于，所述发电机组的调频能力还包括采暖供热系统调频能力，所述根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略，还包括：当所述受端电网的理论调频功率大于所述汽轮机调频能力时，判断所述受端电网的理论调频功率是否小于或等于所述汽轮机调频能力与所述采暖供热系统调频能力之和；当所述受端电网的理论调频功率小于或等于所述汽轮机调频能力与所述采暖供热系统调频能力之和时，确定所述发电机组的调频策略为通过汽轮机和采暖供热系统进行频率调节。4.如权利要求3所述的发电机组调频方法，其特征在于，所述发电机组的调频能力还包括回热系统调频能力，所述根据所述受端电网的理论调频功率和所述发电机组的调频能力，确定所述发电机组的调频策略，还包括：当所述受端电网的理论调频功率大于所述汽轮机调频能力与所述采暖供热系统调频能力之和时，判断所述受端电网的理论调频功率是否小于或等于所述汽轮机调频能力、所述采暖供热系统调频能力与所述回热系统调频能力之和；当所述受端电网的理论调频功率小于或等于所述汽轮机调频能力、所述采暖供热系统调频能力与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文营，杨海生，闫晓沛，李浩，王兴国，唐广通，安国银，
申请(专利权)人：国网河北能源技术服务有限公司，国家电网有限公司，国网河北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：河北,13