一种调峰调频独立控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种调峰调频独立控制装置及方法，通过数据采集及输出装置采集电网参数，将电网参数输入至运算及控制计算机计算频率偏差F2，进而判定频率超出阈值开关TP是否打开，再根据电网参数并网开关信号B1和频率超出阈值开关TP的开断计算不同情况下输出的调频调门总指令M2，最后将调频调门总指令M2输出至数据采集及输出装置进而直接调整阀门开度，实现快速调峰调频。同时本发明专利技术所采集的数据并未包含AGC指令信号，而是根据频率信号的变化直接调整阀门开度，排除了AGC指令对调频的影响，能够有效提高调频速率，削峰填谷，提高电网调节灵活性和安全性运行水平，有效降低弃风率、弃光率，提升新能源消纳能力。提升新能源消纳能力。提升新能源消纳能力。

【技术实现步骤摘要】
一种调峰调频独立控制装置及方法


[0001]本专利技术属于自动控制领域，尤其是一种调峰调频独立控制装置及方法。

技术介绍

[0002]电网调峰设计是为了满足电力系统日负荷峰谷差的需要，保证电力系统安全经济运行所进行的调峰容量安排和设备配置的一项设计，调峰设计是电源发展规划的一个组成部分；
[0003]电网调峰内容有：系统调峰需求量，调峰电源及容量，平衡及调峰方案选择；
[0004]影响因素：
[0005]1、抽水蓄能电厂改发电机状态为电动机状态，调峰能力接近百分之二百；
[0006]2、水电机组减负荷调峰或停机，调峰依最小出力接近百分之百；
[0007]3、燃油机组减负荷，调峰能力在百分之五十以上；
[0008]4、燃煤机组减负荷、启停调峰、少蒸汽运行、滑参数运行，调峰能力分别为百分之五十、百分之一百、百分之四十；
[0009]5、核电机组减负荷调峰；
[0010]6、通过对用户侧负荷管理的方法，削峰填谷调峰
[0011]随着新能源和区域之间用电规模不断扩大，电网调峰任务和压力日趋严峻，亟待增加调峰资源、丰富调峰调频手段、提升调频能力。目前需要一种调峰调频的控制装置，不受系统运行空间的限制，削峰填谷，提高电网调节灵活性和安全性运行水平，降低弃风率、弃光率，提升新能源消纳能力。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种调峰调频独立控制装置及方法，能够维持电网稳定运行，不受系统运行空间的限制，能够有效提高调频速率，削峰填谷，提高电网调节灵活性和安全性运行水平，有效降低弃风率、弃光率，提升新能源消纳能力。
[0013]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0014]一种调峰调频独立控制装置，包括数据采集及输出装置和运算及控制计算机，所述数据采集及输出装置连接电网，用于采集电网的参数；数据采集及输出装置通过连接运算及控制计算机，将采集到的电网参数传输至运算及控制计算机，运算及控制计算机对参数进行处理后生成调频阀门总指令，运算及控制计算机将调频阀门总指令传输至数据采集及输出装置，数据采集及输出装置连接电网，用于根据调频阀门总指令对电网进行相应控制。
[0015]而且，所述电网的参数包括电网频率F1、有功功率W1、并网开关信号B1、调节阀门总开度O1、调节阀门总指令M1以及额定有功W0。
[0016]一种调峰调频独立控制装置的控制方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1、数据采集及输出装置采集电网的参数并将电网参数发送至运算及控制计
算机进行计算；
[0018]步骤2、运算及控制计算机根据输入的电网参数计算频率偏差F2以及调频功率值W2；
[0019]步骤3、运算及控制计算机判断是否频率偏差F2≥0.034或者F2≤
‑
0.034，若频率偏差F2≥0.034或者F2≤
‑
0.034，则频率超出阈值开关TP打开，否则频率超出阈值开关TP关闭；
[0020]步骤4、运算及控制计算机判断电网参数并网开关信号B1是否打开，若打开进行步骤5，否则进行步骤6；
[0021]步骤5、判断频率超出阈值开关TP是否打开，若打开，则计算调频调门总指令M2＝M1+W2*k1，并输出至输出控制装置，同时返回步骤1；否则，计算调频调门总指令M2＝M1并输出至输出控制装置，同时返回步骤1；
[0022]步骤6、判断频率超出阈值开关TP是否打开，若打开，则计算调频调门总指令M2＝M1，并输出至输出控制装置，同时返回步骤1；否则，计算调频调门总指令M2＝M1并输出至输出控制装置，同时返回步骤1。
[0023]而且，所述步骤2的具体计算方法为：
[0024]F2＝50
‑
F1
[0025]W2＝0.4*F2*W0
[0026]其中，F1为电网频率，W0为额定有功。
[0027]而且，所述：步骤5中k1为调门开度和负荷的关系，其计算方法为：
[0028]k1＝W1/O1
[0029]其中，W1为有功功率，O1为调节阀门总开度。
[0030]本专利技术的优点和积极效果是：
[0031]1、本专利技术通过数据采集及输出装置采集电网参数，将电网参数输入至运算及控制计算机计算频率偏差F2，进而判定频率超出阈值开关TP是否打开，再根据电网参数并网开关信号B1和频率超出阈值开关TP的开断计算不同情况下输出的调频调门总指令M2，最后将调频调门总指令M2输出至数据采集及输出装置进而直接调整阀门开度，实现快速调峰调频。
[0032]2、本方法数据采集及输出装置的采样周期采用20ms，相较于普通DCS控制系统100ms有较大提升，并且在并网是才具备切换功能，频率超出阈值时才切换至该系统，其他时间还是原系统控制，保证了电网运行了平稳性，同时本专利技术的系统相对独立，参数无需修改，能够独立完成调频动作。
[0033]3、本专利技术所采集的数据并未包含AGC指令信号，而是根据频率信号的变化直接调整阀门开度，排除了AGC指令对调频的影响，能够有效提高调频速率，削峰填谷，提高电网调节灵活性和安全性运行水平，有效降低弃风率、弃光率，提升新能源消纳能力。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的结构图。
具体实施方式
[0035]以下结合附图对本专利技术做进一步详述。
[0036]一种调峰调频独立控制装置，如图1所示，包括数据采集及输出装置和运算及控制计算机，所述数据采集及输出装置通过通讯线(带屏蔽层的双芯线)连接电网，用于采集电网的参数(4
‑
20mA)；数据采集及输出装置通过通讯线(带屏蔽层的双芯线)连接运算及控制计算机(带通讯狗)，将采集到的电网参数(4
‑
20mA)传输至运算及控制计算机，运算及控制计算机对参数进行处理后生成调频阀门总指令，运算及控制计算机将调频阀门总指令传输至数据采集及输出装置，数据采集及输出装置连接电网，用于根据调频阀门总指令对电网进行相应控制。
[0037]其中，数据采集及输出装置采集的电网的参数包括电网频率F1、有功功率W1、并网开关信号B1、调节阀门总开度O1、调节阀门总指令M1以及额定有功W0。
[0038]一种调峰调频独立控制装置的控制方法，包括以下步骤：
[0039]步骤1、数据采集及输出装置采集电网的参数并将电网参数发送至运算及控制计算机进行计算。
[0040]步骤2、运算及控制计算机根据输入的电网参数计算频率偏差F2以及调频功率值W2。
[0041]其中频率偏差F2的计算方法为：
[0042]F2＝50
‑
F1
[0043]调频功率值W2的计算方法为：
[0044]W2＝0.4*F2*W0
[0045]其中，F1为电网频率，W0为额定有功。
[0046]步骤3、运算及控制计算机判断是否频率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调峰调频独立控制装置，其特征在于：包括数据采集及输出装置和运算及控制计算机，所述数据采集及输出装置连接电网，用于采集电网的参数；数据采集及输出装置通过连接运算及控制计算机，将采集到的电网参数传输至运算及控制计算机，运算及控制计算机对参数进行处理后生成调频阀门总指令，运算及控制计算机将调频阀门总指令传输至数据采集及输出装置，数据采集及输出装置连接电网，用于根据调频阀门总指令对电网进行相应控制。2.根据权利要求1所述的一种调峰调频独立控制装置，其特征在于：所述电网的参数包括电网频率F1、有功功率W1、并网开关信号B1、调节阀门总开度O1、调节阀门总指令M1以及额定有功W0。3.一种如权利要求1至2任一项所述的调峰调频独立控制装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、数据采集及输出装置采集电网的参数并将电网参数发送至运算及控制计算机进行计算；步骤2、运算及控制计算机根据输入的电网参数计算频率偏差F2以及调频功率值W2；步骤3、运算及控制计算机判断是否频率偏差F2≥0.034或者F2≤
‑
0.034，若频率偏差F2≥0.034或者F2≤
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅，杜岩，张利，李浩然，倪玮晨，张长志，王建，王梓越，甘智勇，欧阳佳慧，鄂志君，郑卫洪，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：