计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法技术

本发明专利技术公开了一种计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法，属于电网火电机组调频技术领域，所述方法主要是将调频量指令信号经修正系数一和修正系数二修正，并将修正后的调频量指令送至DEH，作为动态前馈进行补偿，本发明专利技术针对电网对火电机组一次调频的快速性和持久性两个性能指标按照时间尺度进行双重修正，克服了机组由于DEH阀门流量特性差，以及机组运行参数和升降负荷对一次调频的影响等造成的问题，使得机组在不同负荷运行时的调频能力均能够满足电网对火电机组的调频要求。控制策略优化前后机组的响应一次调频的速度和持久能力有了明显的提高，从而达到改善机组一次调频性能指标的目的，确保电网和机组的安全。安全。安全。

【技术实现步骤摘要】
计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法


[0001]本专利技术涉及电网火电机组调频
，更为具体地，涉及一种计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法。

技术介绍

[0002]随着新型电力系统建设进程推进，新能源装机占比逐渐上升，火电机组占比逐渐下降，电力系统的电源结构发生了重大变化，增加了电网运行的不确定性，火电机组的重要性尤为突出。为了保证电网的安全经济运行，提高电能质量和电网频率的控制水平，迅速消除由于电网负荷变化而引起的频率波动，电网对火电机组的一次调频要求越来越高，考核也越来越严格。
[0003]电网“两个细则”对火电机组一次调频的考核指标主要是采用动态调频幅度和“积分电量”的考核方法。然而，电网内火电机组一次调频特性参差不齐，一次调频过程中，机组调频贡献量贡献率偏低，严重影响到电网的负荷响应能力。这种低下的一次调频性能与火电机组一次调频控制策略不完善有直接的关系。现有的控制策略较为简单，未充分考虑到机组在不同负荷运行时机组一次调频相应的能力，仅仅依据汽轮机实际转速，经过转速
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调频量这一静态函数运算得出的当前调频量指令来修正汽轮机调门控制指令或者机组指令，是简单对照型，这种一次调频控制策略适合于机组额定运行工况。然而，机组在正常运行方式下，出于热经济性的考虑通常处于滑压运行方式，实际运行参数偏低,额定参数下的一次调频的调频量指令无法满足各工况下调频要求，从而造成一次调频动作幅度小，贡献电量低。有些机组对这一调频量增加了修正系数，通过修正系数虽能够解决某个或某些工况下的一次调频幅度与实际值偏差的问题,但机组由于阀门流量特性不良和运行参数的影响，以及电网频率变化随机性和不可预知性，却难以保证在各个工况下一次调频要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为解决目前火电机组普遍存在的一次调频调频幅度及积分电量不足，贡献率偏低的难题，提高一次调频合格率，而提出一种计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0006]步骤1：调频量指令信号经第一高低限判断模块后，生成机组一次调频动作信号，一次调频动作信号经计时器模块后，生成一次调频动作时间；一次调频动作时间经过函数模块后，输出调频量指令的修正系数一；
[0007]将获取的理论积分电量信号和实际积分电量信号输入至第一除法器，经过第一除法器处理后生成积分电量调节因子，并将所述积分电量调节因子和常数a一并输入至第一切换器模块，经第一切换器模块处理后生成调频量指令的修正系数二，其中常数a的取值为1；
[0008]步骤2：将步骤1中的调频量指令信号、修正系数一和修正系数二同时送至乘法器模块后，所述调频量指令信号经修正系数一和修正系数二修正后，生成修正后的调频量指令，并将修正后的调频量指令送至DEH，作为动态前馈进行补偿，至此，完成一次调频控制；
[0009]其中，步骤1中，所述一次调频动作时间经延时模块后的输出信号作为第一切换器模块的切换条件，延时时间设置为15s，即一次调频动作15秒内，第一切换器模块选择N端做为其输入端，此时修正系数二为常数1，即此期间积分电量不参与修正调整，机组调频以修正系数一为主，以提高机组调频幅度为主；一次调频动作15秒后，第一切换器模块选择Y端做为其输入端，此时修正系数二为理论积分电量与实际积分电量的比值，即此期间积分电量参与修正调整，机组调频以修正系数二为主，以保证机组积分电量满足电网要求。
[0010]进一步，所述积分电量调节因子是理论积分电量除以实际积分电量。
[0011]进一步，所述修正系数二通过一次调频动作时间来选择是积分电量调节因子还是常数a，当一次调频动作未超过15s时，修正系数二选择常数a，a＝1，也即此时修正系数二数值为1，修正系数二不对调频量指令进行修正；当一次调频动作超过15s时，修正系数二选择积分电量调节因子，也即此时修正系数二数值为理论积分电量与实际积分电量的比值，以保证机组积分电量满足电网要求。
[0012]进一步，所述调频量指令信号、修正系数一和修正系数二输入到乘法器模块中，三者进行乘法运算，得到修正后的调频量指令。
[0013]进一步，所述理论积分电量的获取过程如下：
[0014]将调频量指令分成两路，一路输送至惯性模块，调频量指令经惯性模块输出为电网期望负荷变化量；惯性模块的时间常数为6s，将所述电网期望负荷变化量和常数b同时输送至第二除法器，其中常数b为DCS控制器1s内扫描周期的个数，第二除法器的输出为每个扫描周期的电网期望负荷；
[0015]另一路输送至第二高低限判断模块，调频量指令经过第二高低限判断模块输出的信号为一次调频动作信号，一次调频动作信号和与其经过第一脉冲模块后的信号同时送入第一与模块，第一与模块的输出为触发电网考核指标积分电量开始积分一次调频考核动作信号，即电网频率变化超过一次调频死区开始持续60s或至频率回到一次调频死区以内为止，其中第一脉冲模块的时间设置为60s；一次调频考核动作信号分别送至第二切换器模块、第三切换器模块，当此信号为1时，第二切换器模块和第三切换器模块选择Y输入，当此信号为0时，第二切换器模块和第三切换器模块选择N输入；第三切换器模块用于实现在一次调频动作结束时，保持住上次一次调频动作的理论积分电量；
[0016]其中，第二除法器的输出和第二切换器模块的输出一并输送至第一加法器模块通过累加实现对电网期望负荷的积分运算，第一加法器模块的输出端与第二切换器模块的Y端连接。
[0017]进一步，所述实际积分电量的获取过程如下：
[0018]机组负荷信号经过第六切换模块后，与机组负荷信号一同送入减法器，当一次调频动作时，第六切换模块用于记录一次调频动作前的负荷，减法器用于产生机组实际调频量；所述机组实际调频量与DCS控制器1s内扫描周期的个数一并输送至第三除法器，经第三除法器后输出为每个扫描周期的机组实际调频量；
[0019]调频量指令输送至第三高低限判断模块，调频量指令经过第三高低限判断模块输
出的信号为一次调频动作信号，一次调频动作信号和与其经过第二脉冲模块后的信号同时送入第二与模块，第二与模块的输出为触发电网考核指标积分电量开始积分一次调频考核动作信号，即电网频率变化超过一次调频死区开始持续60s或至频率回到一次调频死区以内为止，其中第二脉冲模块的时间设置为60s；一次调频考核动作信号分别送至第四切换器模块、第五切换器模块，当此信号为1时，第四切换器模块和第五切换器模块选择Y输入，此信号为0时，第四切换器模块和第五切换器模块选择N输入；第五切换器模块用于实现在一次调频动作结束时，保持住上次一次调频动作的实际积分电量；
[0020]其中，第三除法器的输出和第四切换器模块的输出一并输送至第二加法器模块通过累加实现对机组实际调频量的积分运算，第二加法器模块的输出端与第四切换器模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：调频量指令信号经第一高低限判断模块(1)后，生成机组一次调频动作信号，一次调频动作信号经计时器模块(2)后，生成一次调频动作时间；一次调频动作时间经过函数模块(3)后，输出调频量指令的修正系数一；将获取的理论积分电量信号和实际积分电量信号输入至第一除法器(4)，经过第一除法器(4)处理后生成积分电量调节因子，并将所述积分电量调节因子和常数a一并输入至第一切换器模块(5)，经第一切换器模块(5)处理后生成调频量指令的修正系数二，其中常数a的取值为1；步骤2：将步骤1中的调频量指令信号、修正系数一和修正系数二同时送至乘法器模块(6)后，所述调频量指令信号经修正系数一和修正系数二修正后，生成修正后的调频量指令，并将修正后的调频量指令送至DEH，作为动态前馈进行补偿，至此，完成一次调频控制；其中，步骤1中，所述一次调频动作时间经延时模块(7)后的输出信号作为第一切换器模块(5)的切换条件，延时时间设置为15s，即一次调频动作15秒内，第一切换器模块(5)选择N端做为其输入端，此时修正系数二为常数1；一次调频动作15秒后，第一切换器模块(5)选择Y端做为其输入端，此时修正系数二为理论积分电量与实际积分电量的比值。2.根据权利要求1所述的计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法，其特征在于：所述积分电量调节因子是理论积分电量除以实际积分电量。3.根据权利要求1所述的计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法，其特征在于：所述修正系数二通过一次调频动作时间来选择是积分电量调节因子还是常数a，当一次调频动作未超过15s时，修正系数二选择常数a，a＝1，也即此时修正系数二数值为1，修正系数二不对调频量指令进行修正；当一次调频动作超过15s时，修正系数二选择积分电量调节因子，也即此时修正系数二数值为理论积分电量与实际积分电量的比值。4.根据权利要求1所述的计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法，其特征在于：所述调频量指令信号、修正系数一和修正系数二输入到乘法器模块中，三者进行乘法运算，得到修正后的调频量指令。5.根据权利要求1所述的计及电网动态调频幅度和积分电量的一次调频控制方法，其特征在于：所述理论积分电量的获取过程如下：将调频量指令分成两路，一路输送至惯性模块(8)，调频量指令经惯性模块(8)输出为电网期望负荷变化量；惯性模块(8)的时间常数为6s，将所述电网期望负荷变化量和常数b同时输送至第二除法器(9)，其中常数b为DCS控制器1s内扫描周期的个数，第二除法器(9)的输出为每个扫描周期的电网期望负荷；另一路输送至第二高...

【专利技术属性】
技术研发人员：司瑞才，王松寒，李佳，王忠言，刘希闻，李茹艳，姚卓宏，周驰，杨小芬，金樱子，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：