一次调频控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种一次调频控制方法及装置，该方法包括：获取机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据；根据实时过程控制数据，以及预先建立的调频特性关系预测模型，得到机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；根据机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系，修正一次调频控制系统参数进行一次调频控制。该方法通过根据实时过程控制数据，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；并根据最优调频特性关系修正一次调频控制系统参数，进行一次调频控制，使得一次调频能按照适应于实时状态的最优调频特性进行调节，最大程度上提高机组的一次调频能力，提高电网的稳定性。

Primary frequency control method and device

【技术实现步骤摘要】
一次调频控制方法及装置
本专利技术涉及电网运行中的一次调频
，尤其涉及一种一次调频控制方法及装置。
技术介绍
一次调频是电网重要的频率调整手段，火力发电机组的一次调频动态特性作为网厂协调的一项重要内容，显著影响着系统的安全稳定运行。近年来，随着特高压电网的加快建设和清洁能源的大量接入，电网对火电机组一次调频性能的要求不断提高。一方面，特高压电网的加快建设和新能源装机容量的持续增长，为确保电网在大规模间歇式能源接入后的安全稳定运行，对充当调峰调频主力的燃煤机组的调频性能提出了更高的要求；另一方面，煤电节能减排升级改造又对电源侧机组提出了更严格的环保排放和节能指标，这在客观上对火电机组的调频性能造成了一定的负面影响。未来大规模新能源并网(主要是风电)以及特高压直流的投运，例如华北电网多条特高压直流会相继投运，使电网可能遭受的功率冲击大规模升级，频率安全风险加剧。因此，进行合理有效的一次调频控制是十分关键和必要的。一次调频控制一般作为负荷控制的叠加回路，根据网频和额定频率的偏差进行控制运算，给出一次调频补偿负荷量，来完成频率调整的目的。其中，一次调频负荷调整量的运算回路是整个一次调频控制系统的核心，由于机组在不同负荷段的特性差异较大，一次调频负荷调整系统应该是一个时变系统，来适应不同负荷段的不同幅度频差的变化。火力发电机组一次调频控制回路共分为两大部分，一部分是协调控制系统(英文全称为：CoordinationControlSystem，简称为：CCS)中的负荷闭环调节控制回路，另一部分是透平数字电液控制系统(英文全称为：DigitalElectricHydraulicControlSystem，简称为：DEH)中的调频前馈分量。作为并网后负荷控制的叠加回路，其输出的修正调频负荷作为负荷设定值的一部分，以实现调频控制目的。其中，调频控制回路根据频率(转速)定值与实际网频(转速)的差值进行比例控制运算得到调频负荷，经过负荷回路的PID控制运算后，输出执行机构指令。根据机组运行负荷不同，调频能力和阀门流量特性会随动变化，调频(频差-负荷)特性曲线应该为机组负荷的随动函数，而在实际应用中，一般由预先设计或试验获得，该分段线性函数不会在线修正。调频控制的目的是实现电网的频率稳定以及系统安全，但由于控制回路中的调频(频差-负荷)特性曲线对于全程负荷段为一固定曲线，该特性曲线是否最优并不知晓，只是根据常规设计和试验得到。但机组的实际运行同设计有较大差异，包括压力控制品质、阀门流量特性曲线修正情况优劣等。因此，现有的调频回路虽然使机组具备了基本的一次调频功能，但并不能确保全负荷段尤其是小频差和阀门流量线性差的负荷段的一次调频性能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种一次调频控制方法，用以基于负荷特性变化对全负荷段进行一次调频控制，该方法包括：获取机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据；根据所述实时过程控制数据，以及预先建立的调频特性关系预测模型，得到机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系；根据机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；所述调频特性关系预测模型根据历史一次调频过程控制数据预先建立；根据所述机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系，修正一次调频控制系统参数；根据修正后的一次调频控制系统参数，进行一次调频控制。本专利技术实施例还提供一种一次调频控制装置，用以基于负荷特性变化对全负荷段进行一次调频控制，该装置包括：数据获取模块，用于获取机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据；最优调频特性关系确定模块，用于根据所述实时过程控制数据，以及预先建立的调频特性关系预测模型，得到机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系；根据机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；所述调频特性关系预测模型根据历史一次调频过程控制数据预先建立；参数修正模块，用于根据所述机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系，修正一次调频控制系统参数；调频控制模块，用于根据修正后的一次调频控制系统参数，进行一次调频控制。本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一次调频控制方法。本专利技术实施例也提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述一次调频控制方法的计算机程序。与现有根据一根全负荷段固定曲线进行一次调频控制的方案相比较，本专利技术实施提供的技术方案通过：通过根据机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；并根据最优调频特性关系修正一次调频控制系统参数，进行一次调频控制，使得一次调频能按照适应于实时状态的最优调频特性进行调节，最大程度上提高机组的一次调频能力，提高电网的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中一次调频控制方法示意图。图2为本专利技术具体实施例中步骤102的预先建立调频特性关系预测模型的实现方法示意图。图3为本专利技术实施例中一次调频控制方法的具体实施应用示意图。图4为本专利技术实施例中一次调频控制装置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了解决当前一次调频控制不能适应全负荷段的问题，本专利技术实施例提供了一种方法，用以基于负荷特性变化对全负荷段进行一次调频控制，如图1所示，该方法包括：步骤101：获取机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据；步骤102：根据实时过程控制数据，以及预先建立的调频特性关系预测模型，得到机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系；根据机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；调频特性关系预测模型根据历史一次调频过程控制数据预先建立；步骤103：根据机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系，修正一次调频控制系统参数；步骤104：根据修正后的一次调频控制系统参数，进行一次调频控制。由图1所示的流程可以看出，本专利技术实施例中，通过根据机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；并根据最优调频特性关系修正一次调频控制系统参数，进行一次调频控制，使得一次调频能按照适应于实时状态的最优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一次调频控制方法，其特征在于，包括：/n获取机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据；/n根据所述实时过程控制数据，以及预先建立的调频特性关系预测模型，得到机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系；根据机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；所述调频特性关系预测模型根据历史一次调频过程控制数据预先建立；/n根据所述机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系，修正一次调频控制系统参数；/n根据修正后的一次调频控制系统参数，进行一次调频控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种一次调频控制方法，其特征在于，包括：
获取机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据；
根据所述实时过程控制数据，以及预先建立的调频特性关系预测模型，得到机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系；根据机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系，得到机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系；所述调频特性关系预测模型根据历史一次调频过程控制数据预先建立；
根据所述机组运行在全负荷工况下的最优调频特性关系，修正一次调频控制系统参数；
根据修正后的一次调频控制系统参数，进行一次调频控制。


2.如权利要求1所述的一次调频控制方法，其特征在于，按照如下方法预先建立所述调频特性关系预测模型：
获取历史一次调频过程控制数据；
根据历史一次调频过程控制数据，建立初始的调频特性关系预测模型；
按照预设的优化目标，对初始的调频特性关系预测模型进行优化，得到所述调频特性关系预测模型；所述调频特性关系预测模型包括机组运行在不同负荷工况下的最优调频特性关系。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，按照预设的优化目标，对初始的调频特性关系预测模型进行优化，得到所述调频特性关系预测模型，包括：
将机组运行在不同负荷工况下的最优调频特性关系，代入所述初始的调频特性关系预测模型中，得到对应的预测负荷控制量；
将所述预测负荷控制量与所述历史一次调频过程控制数据中的相应负荷控制量数据进行对比，若不符合预设误差要求，则重新按照预设的优化目标，对初始的调频特性关系预测模型进行优化，直至得到对比结果符合预设误差要求时对应的调频特性关系预测模型。


4.如权利要求1所述的一次调频控制方法，其特征在于，还包括：
获取每一时刻进行一次调频控制后的一次调频过程控制数据；
根据每一时刻进行一次调频控制后的一次调频过程控制数据，更新所述调频特性关系预测模型，得到更新后的调频特性关系预测模型；
根据所述实时过程控制数据，以及预先建立的调频特性关系预测模型，得到机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系，包括：
根据所述实时过程控制数据，以及更新后的调频特性关系预测模型，得到机组运行在每一负荷段工况下的最优调频特性关系。


5.一种一次调频控制装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取机组运行在每一负荷段工况下的实时过程控制数据；
最优调频特性关系确定模块，用于根据所述实...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红侠，郑重，康静秋，高爱国，王燕晋，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11