一种基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制方法，包括：指令接收装置接收负荷指令，生成AGC指令，并采集主汽压力信号与发电机功率信号，送入工业控制计算机；工业控制计算机将对AGC指令的状态进行判断和处理，并根据判断结果，在汽机侧与锅炉侧采用不同的负荷变速率策略，再根据变速率处理结果进行机组负荷和压力的控制运算，生成汽轮机的调门开度指令。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术将AGC指令分为稳定与动态两种状态。在稳定状态下，发挥汽轮机快速调节负荷的特性，采用较快速率进行变负荷调整；在动态工况下，以常规速率进行负荷响应，有效提升机组的负荷调节性能指标，提高机组的AGC响应能力。提高机组的AGC响应能力。提高机组的AGC响应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及火力发电
，更确切地说，它涉及一种基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制方法及装置。

技术介绍

[0002]为保证电网供电质量的要求，电网调度机构对并网运行的火力发电汽轮机组实行自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)，同时对火电机组的AGC指令响应速率、响应时间和控制精度等指标提出了控制要求。
[0003]火力电发电机组通过锅炉燃烧将煤的化学能量转换成热能，并利用水作为工质吸收热能后在汽轮机中做功，带动发电机发电的方法，实现由燃煤化学能到电能的一系列能量转变过程，以此满足社会的用电需求。水和蒸汽的热力循环系统主要由锅炉和汽轮机等设备组成，并通过与汽轮机组同轴驱动的发电机，将机械能转换为电能。其中调速汽门是满足电网负荷调度而设置的主要调节设备。
[0004]机组的整体负荷由分散控制系统(Distributed Control System,DCS)进行实时控制。DCS将接收到的AGC负荷指令进行限幅与限速处理，生成机组负荷指令与主汽压力设定值，再将其与机组实时功率与实时压力比较，调节锅炉燃料量、送风量与给水流量，以此改变锅炉的出力，以满足汽轮机的做功需求；同时，DCS对汽轮机调速汽门开度进行控制，改变汽轮机出力，进而调整机组的发电功率。DCS通过协调锅炉与汽轮机间的能量供需平衡，实时调整机组出力，实现对AGC指令的响应。
[0005]随着电力市场调频辅助服务工作的推进，目前调度下发至机组的AGC指令特性发生了较大变化。AGC指令的频次与幅度较以往有大幅提升，而电力市场调频运行规则对机组的AGC响应性能也提出了更高的要求。传统负荷控制中针对AGC指令采用固定变负荷速率进行处理，在负荷指令较为平缓的工况下能够满足调度的相关需求。但目前AGC指令向着高频次、大幅度变化的特性发展，在调节过程中极易出现调节滞后，机组的响应不及的问题，导致调节精度等指标无法满足要求，影响机组的考核结果。特别是在机组的锅炉燃烧惯性较大，出力变化较慢时，采用传统的定速率负荷控制策略，将难以满足当前AGC调度的要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制方法及装置。
[0007]这种基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制方法，由基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制装置执行，包括以下步骤：
[0008]步骤1、指令接收装置接收调度机构下发的负荷指令，生成AGC指令信号，并采集机组的主汽压力信号与发电机功率信号，送入工业控制计算机；
[0009]步骤2、工业控制计算机将对AGC指令的运行状态进行判断，并对AGC指令进行相应
的处理；
[0010]步骤3、工业计算机根据AGC指令状态判断结果，在汽机侧与锅炉侧分别采用不同的负荷变速率策略，以适应不同AGC指令状态的控制需求；
[0011]步骤3.1、在锅炉侧，负荷指令始终采用固定速率方式；
[0012]步骤3.2、在汽机侧，对其负荷指令进行变速率处理；
[0013]步骤4、工业控制计算机根据变速率处理结果进行机组负荷和压力的控制运算，并生成汽轮机的调门开度指令，控制汽轮机的调门。
[0014]作为优选，步骤2具体包括以下步骤：
[0015]步骤2.1、在机组开始接收AGC指令瞬间，将当前的AGC指令存入寄存器中，并将AGC指令状态信号置位为“动态”；
[0016]步骤2.2、不断接收到调度机构新下发的AGC指令，并将该指令与之前存入寄存器的指令进行比较；
[0017]步骤2.3、若新指令与当前存储指令相比，变化超过预定的死区(一般设计为机组5％额定负荷)，则认为负荷指令变化较大，发出“动态”脉冲信号；同时，将接收到的新AGC指令存入寄存器，作为下一轮指令比较的基准；
[0018]步骤2.4、当AGC指令进入“动态”状态一段时间内，新指令与当前存储指令相比未超过死区，“动态”脉冲信号未被触发，则认为AGC指令进入相对稳定状态，此时将AGC指令状态信号置位为“稳态”状态；同时，将当前的AGC指令存入寄存器，作为指令比较的基准值；
[0019]步骤2.5、在维持“稳态”状态一段时间后，逻辑将更新寄存器内存储的AGC指令，将当前的AGC指令存入寄存器作为比较基准值；
[0020]步骤2.6、当机组控制退出协调控制时，将AGC指令状态信号置位为“动态”。
[0021]作为优选，步骤2.4中，“稳态”状态的等待时间，由AGC的指令幅度及当前机组的变负荷速率决定。
[0022]作为优选，步骤3.2中，汽机侧负荷指令生成采用与锅炉侧相同的结构，但其变负荷速率由外部写入，并与机组状态及AGC状态相关。
[0023]作为优选，步骤3.2中，汽机负荷变速率设定值以机组负荷变速率设定值为基准，通过AGC状态及当前主汽压力对速率值进行校正。
[0024]作为优选，步骤3.2具体包括以下步骤：
[0025]步骤3.2.1、当机组AGC指令处于“动态”状态，或AGC未投入时，汽机侧变负荷速率保持与机组变负荷速率一致；
[0026]步骤3.2.2、当机组AGC指令处于“稳态”状态时，将汽机侧变负荷速率乘以1.5倍的系数。
[0027]作为优选，步骤3.2还包括：
[0028]步骤3.2.3、当升负荷时汽压偏高、降负荷时汽压偏低时，加快汽机侧变负荷速率；当升负荷时汽压偏低、降负荷时汽压偏高时，降低汽机侧变负荷速率。
[0029]作为优选，步骤3.2还包括：
[0030]步骤3.2.4、在出口处进行限制，限制值为当前机组变负荷速率乘以系数。
[0031]作为优选，步骤2.3中，所述预定的死区为机组5％额定负荷
[0032]本专利技术还提供了一种基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制装
置，所述装置包括：指令接收装置、机组功率测量设备、蒸汽压力测量设备、汽轮发电机组、调速汽门和工业控制计算机。
[0033]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对AGC指令状态进行判断，将AGC指令分为稳定与动态两种状态。在稳定状态下，充分发挥汽轮机快速调节负荷的特性并利用锅炉蓄热，采用较快速率进行变负荷调整；在动态工况下，机炉协调动作，以常规速率进行负荷响应。在保证运行安全的基础上，有效提升机组的负荷调节性能指标，提高机组的AGC响应能力。
附图说明
[0034]图1为发电机组负荷控制系统结构示意图；
[0035]图2为AGC指令状态判断回路示意图；
[0036]图3为锅炉侧负荷指令生成回路示意图；
[0037]图4为汽机侧负荷指令生成回路示意图；
[0038]图5为汽轮机负荷变速率设定值生成回路示意图；
[0039]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制方法，其特征在于，所述方法由基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制装置执行，包括以下步骤：步骤1、指令接收装置接收调度机构下发的负荷指令，生成AGC指令信号，并采集机组的主汽压力信号与发电机功率信号，送入工业控制计算机；步骤2、工业控制计算机将对AGC指令的运行状态进行判断，并对AGC指令进行相应的处理；步骤3、工业计算机根据AGC指令状态判断结果，在汽机侧与锅炉侧分别采用不同的负荷变速率策略，以适应不同AGC指令状态的控制需求；步骤3具体包括以下步骤：步骤3.1、在锅炉侧，负荷指令始终采用固定速率方式；步骤3.2、在汽机侧，对其负荷指令进行变速率处理；步骤4、工业控制计算机根据变速率处理结果进行机组负荷和压力的控制运算，并生成汽轮机的调门开度指令，控制汽轮机的调门。2.根据权利要求1所述基于AGC指令状态变化判断的燃煤机组变速率负荷控制方法，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1、在机组开始接收AGC指令瞬间，将当前的AGC指令存入寄存器中，并将AGC指令状态信号置位为“动态”；步骤2.2、不断接收到调度机构新下发的AGC指令，并将该指令与之前存入寄存器的指令进行比较；步骤2.3、若新指令与当前存储指令相比，变化超过预定的死区，则认为负荷指令变化较大，发出“动态”脉冲信号；同时，将接收到的新AGC指令存入寄存器，作为下一轮指令比较的基准值；步骤2.4、当AGC指令进入“动态”状态一段时间内，新指令与当前存储指令相比未超过死区，“动态”脉冲信号未被触发，则认为AGC指令进入相对稳定状态，此时将AGC指令状态信号置位为“稳态”状态；同时，将当前的AGC指令存入寄存器，作为指令比较的基准值；步骤2.5、在维持“稳态”状态一段时间后，逻辑将更新寄存器内存储的AGC指令，将当前的AGC指令存入寄存器作为比较基准值；步骤2.6、当机组控制退出协调控制时，将AGC指令状态信号置位为“动态”。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁乙崟，李锋，陈杨，王杰，邵程安，张海卫，董春雷，胡剑利，顾海英，陈长和，郭勇，何郁晟，张文涛，汤旺城，林逢春，
申请(专利权)人：浙江浙能温州发电有限公司，
类型：发明
国别省市：