基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统，包括带前馈的PID控制器、第一加法器、第一模拟量AI输入模块、第二模拟量AI输入模块、第一模拟量AO输出模块、第二加法器、第三模拟量AI输入模块、第四模拟量AI输入模块、第五模拟量AI输入模块；第四模拟量AI输入模块的输出端及第五模拟量AI输入模块的输出端与第二加法器的输入端相连接，第三模拟量AI输入模块的输出端及第二加法器的输出端与第一加法器的输入端相连接，第一模拟量AI输入模块的输出端、第二模拟量AI输入模块的输出端及第一加法器的输出端与带前馈的PID控制器的输入端相连接，该系统能够实现燃煤火电机组快速响应负荷指令变化的目的。燃煤火电机组快速响应负荷指令变化的目的。燃煤火电机组快速响应负荷指令变化的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统


[0001]本专利技术属于火力发电机组控制领域，涉及一种基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统。

技术介绍

[0002]电力系统的互联不仅可以提高电网安全运行水平，还能协调不同子控制区域间能源结构的不平衡。其中子控制区域可以是一个省，也可以是一个片区，子控制区域之间通过联络线互相连通。各控制区域在执行计划的功率交换的基础上，每个控制区域负责处理本区域内所发生的负荷扰动，只有在紧急情况下给予相邻区域以临时性支援。区域控制偏差(Area Control Error，ACE)是判断该区域电网性能的一个重要参数。我国电力系统普遍采用联络线偏差控制(Tieline Bias Control，TBC)方式来实现区域电网的联络线控制，TBC控制方式的ACE计算公式为：
[0003]ACE＝ΔP+B*ΔF
[0004]式中，ΔP为联络线的实际交换电功率与计划交换电功率的差值；B为负荷频率响应特性，是一常数值；ΔF是电力系统实测频率与基准频率的差值，我国电力系统的基准频率为50Hz。
[0005]区域控制偏差(ACE)是实时变化的，反映了电力系统供需的实时平衡关系。理想情况下，ACE应保持为零，而事实上这是不可能的；因此正常情况下，ACE应在零点上下波动并且应周期性地过零，并希望ACE的幅值小于一定的限度。
[0006]我国的发电机组普遍具备自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)的功能，即按照调度中心设定的功率值或计划曲线，各发电机组按照一定的调节速率实时调整发电功率。通过对电力系统频率和子控制区域间的联络线功率进行实时采样并计算出各控制区域的ACE值，调度中心将消除ACE偏差的期望值分配给该控制区域参与AGC控制的发电机组，受控的发电机组通过调整自身发电功率来消除电力系统频率和联络线交换功率的偏差，实现ACE趋近于零。
[0007]风能、太阳能等新能源发电在我国电力系统中的占比逐渐增大，而风能、太阳能发电的波动等不确定性因素则会带来区域电力系统负荷短时大幅变化，因此需要具备较强负荷调节速率的受控发电机组根据调度中心指令快速调整出力，以满足电力系统频率、联络线功率控制的要求。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统，该系统能够实现燃煤火电机组快速响应负荷指令变化的目的。
[0009]为达到上述目的，本专利技术所述的基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统包括带前馈的PID控制器、第一加法器、第一模拟量AI输入模块、第二模拟量AI
输入模块、第一模拟量AO输出模块、第二加法器、第三模拟量AI输入模块、第四模拟量AI输入模块、第五模拟量AI输入模块；
[0010]第四模拟量AI输入模块的输出端及第五模拟量AI输入模块的输出端与第二加法器的输入端相连接，第三模拟量AI输入模块的输出端及第二加法器的输出端与第一加法器的输入端相连接，第一模拟量AI输入模块的输出端、第二模拟量AI输入模块的输出端及第一加法器的输出端与带前馈的PID控制器的输入端相连接。
[0011]还包括第二模拟量AO输出模块、第三模拟量AO输出模块、第一模拟量选择器、第六模拟量AI输入模块、第七模拟量AI输入模块、第八模拟量AI输入模块、减法器、除法器、第一折线函数模块、第一开关量DI输入模块、第二开关量DI输入模块、第九模拟量AI输入模块、第三开关量DI输入模块、第一高值判断器、低值判断器、第一逻辑与模块、第二逻辑与模块、逻辑或模块、逻辑非模块、延时断开器、第三逻辑与模块、第一绝对值模块、第二高值判断器、第四逻辑与模块、脉冲器、第二折线函数模块及第一常数块；
[0012]第六模拟量AI输入模块的输出端及第七模拟量AI输入模块的输出端与减法器的输入端相连接，第八模拟量AI输入模块的输出端及减法器的输出端与除法器的输入端相连接，除法器的输出端与第一折线函数模块的输入端、第三模拟量AO输出模块的输入端、第一绝对值模块的输入端及第二折线函数模块的输入端相连接，第一绝对值模块的输出端与第二高值判断器的输入端相连接，第三逻辑与模块的输出端及第二高值判断器的输出端与第四逻辑与模块的输入端相连接，第二折线函数模块的输出端及第四逻辑与模块的输出端与脉冲器的输入端相连接，脉冲器的输出端、第一折线函数模块的输出端及第一常数块的输出端与第一模拟量选择器的输入端相连接，第一模拟量选择器的输出端与第二模拟量AO输出模块的输入端相连接；
[0013]第九模拟量AI输入模块的输出端与第一高值判断器的输入端及低值判断器的输入端相连接，第二开关量DI输入模块的输出端及第一高值判断器的输出端与第一逻辑与模块的输入端相连接，低值判断器的输出端及第三开关量DI输入模块的输出端与第二逻辑与模块的输入端相连接，第一逻辑与模块的输出端及第二逻辑与模块的输出端与逻辑或模块的输入端相连接，逻辑或模块的输出端与逻辑非模块的输入端相连接，逻辑非模块的输出端与延时断开器的输入端相连接，延时断开器的输出端及第一开关量DI输入模块的输出端与第三逻辑与模块的输入端相连接；
[0014]第二模拟量AO输出模块的输出端与第三模拟量AI输入模块的输入端相连接。
[0015]还包括第十模拟量AI输入模块、第三折线函数模块、第十一模拟量AI输入模块、第四折线函数模块、第一乘法器、第二常数块、大选器、第三加法器、第五折线函数模块、第二乘法器、小选器、第十二模拟量AI输入模块、第六折线函数模块、第二模拟量选择器、第三常数块、第二绝对值模块、第三高值判断器、惯性模块及第四模拟量AO输出模块；
[0016]第十模拟量AI输入模块的输出端与第三折线函数模块的输入端相连接，第十一模拟量AI输入模块的输出端与第四折线函数模块的输入端及第五折线函数模块的输入端相连接，第三折线函数模块的输出端及第四折线函数模块的输出端与第一乘法器的输入端相连接，第三折线函数模块的输出端及第五折线函数模块的输出端与第二乘法器的输入端相连接，第二常数块的输出端及第一乘法器的输出端与大选器的输入端相连接，第二常数块的输出端及第二乘法器的输出端与小选器的输入端相连接，小选器的输出端及大选器的输
出端与第三加法器的输入端相连接，第三加法器的输出端及第二模拟量选择器的输出端与惯性模块的输入端相连接，惯性模块的输出端与第四模拟量AO输出模块的输入端相连接；
[0017]第十二模拟量AI输入模块的输出端与第六折线函数模块的输入端及第二绝对值模块的输入端相连接，第二绝对值模块的输出端与第三高值判断器的输入端相连接，第三高值判断器的输出端、第三常数块的输出端及第六折线函数模块的输出端与第二模拟量选择器的输入端相连接；
[0018]其中，第四模拟量AO输出模块的输出端与第二模拟量AI输入模块的输入端相连接，第三模拟量AO输出模块的输出端与第十二模拟量AI输入模块的输入端相连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统，其特征在于，包括带前馈的PID控制器(1)、第一加法器(2)、第一模拟量AI输入模块(3)、第二模拟量AI输入模块(4)、第一模拟量AO输出模块(5)、第二加法器(6)、第三模拟量AI输入模块(7)、第四模拟量AI输入模块(8)、第五模拟量AI输入模块(9)；第四模拟量AI输入模块(8)的输出端及第五模拟量AI输入模块(9)的输出端与第二加法器(6)的输入端相连接，第三模拟量AI输入模块(7)的输出端及第二加法器(6)的输出端与第一加法器(2)的输入端相连接，第一模拟量AI输入模块(3)的输出端、第二模拟量AI输入模块(4)的输出端及第一加法器(2)的输出端与带前馈的PID控制器(1)的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统，其特征在于，还包括第二模拟量AO输出模块(10)、第三模拟量AO输出模块(11)、第一模拟量选择器(12)、第六模拟量AI输入模块(13)、第七模拟量AI输入模块(14)、第八模拟量AI输入模块(15)、减法器(16)、除法器(17)、第一折线函数模块(18)、第一开关量DI输入模块(19)、第二开关量DI输入模块(20)第九模拟量AI输入模块(21)、第三开关量DI输入模块(22)、第一高值判断器(23)、低值判断器(24)、第一逻辑与模块(25)、第二逻辑与模块(26)、逻辑或模块(27)、逻辑非模块(28)、延时断开器(29)、第三逻辑与模块(30)、第一绝对值模块(31)、第二高值判断器(32)、第四逻辑与模块(33)、脉冲器(34)、第二折线函数模块(35)及第一常数块(36)；第六模拟量AI输入模块(13)的输出端及第七模拟量AI输入模块(14)的输出端与减法器(16)的输入端相连接，第八模拟量AI输入模块(15)的输出端及减法器(16)的输出端与除法器(17)的输入端相连接，除法器(17)的输出端与第一折线函数模块(18)的输入端、第三模拟量AO输出模块(11)的输入端、第一绝对值模块(31)的输入端及第二折线函数模块(35)的输入端相连接，第一绝对值模块(31)的输出端与第二高值判断器(32)的输入端相连接，第三逻辑与模块(30)的输出端及第二高值判断器(32)的输出端与第四逻辑与模块(33)的输入端相连接，第二折线函数模块(35)的输出端及第四逻辑与模块(33)的输出端与脉冲器(34)的输入端相连接，脉冲器(34)的输出端、第一折线函数模块(18)的输出端及第一常数块(36)的输出端与第一模拟量选择器(12)的输入端相连接，第一模拟量选择器(12)的输出端与第二模拟量AO输出模块(10)的输入端相连接；第九模拟量AI输入模块(21)的输出端与第一高值判断器(23)的输入端及低值判断器(24)的输入端相连接，第二开关量DI输入模块(20)的输出端及第一高值判断器(23)的输出端与第一逻辑与模块(25)的输入端相连接，低值判断器(24)的输出端及第三开关量DI输入模块(22)的输出端与第二逻辑与模块(26)的输入端相连接，第一逻辑与模块(25)的输出端及第二逻辑与模块(26)的输出端与逻辑或模块(27)的输入端相连接，逻辑或模块(27)的输出端与逻辑非模块(28)的输入端相连接，逻辑非模块(28)的输出端与延时断开器(29)的输入端相连接，延时断开器(29)的输出端及第一开关量DI输入模块(19)的输出端与第三逻辑与模块(30)的输入端相连接；第二模拟量AO输出模块(10)的输出端与第三模拟量AI输入模块(7)的输入端相连接。3.根据权利要求1所述的基于ACE模式下提高燃煤火电机组负荷响应速率的控制系统，其特征在于，还包括第十模拟量AI输入模块(37)、第三折线函数模块(38)、第十一模拟量AI输入模块(39)、第四折线函数模块(40)、第一乘法器(41)、第二常数块(42)、大选器(43)、第

【专利技术属性】
技术研发人员：王航飞，陈志刚，梁恒，谭志远，高奎，冷静，张博，李巍，刘利京，杨栋，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：