一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统。该控制方法包括：根据一次调频的精度误差、频率测量值和机组调频数据，确定延时点；通过历史大数据分析，调整DEH(Digital Electro

【技术实现步骤摘要】
一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统

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[0001]本申请属于燃煤火电机组一次调频控制技术，具体涉及一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统。

技术介绍
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[0002]在火电机组突然下网或是需求突然增高的情况下，系统会瞬间从同步发电机组的转动势能中汲取能量，这就导致发电机组的转轴转速变慢，从而电网系统频率随之下降。在火电机组突然增加发电或是需求突然减少的情况下，系统会把多余的能量作为常规机组的转动势能进行累加，也就导致了转速突然加快以及电网系统频率的上升。其中，电网的调度命令是产生上述情况的原因之一。
[0003]因此，火电机组需要一次调频、二次调频等自动控制方法，以达到控制电网系统频率，使其保持稳定的目的。而其中，一次调频是在短时间内保持用电与供电的平衡，而使电网频率稳定较大或较长时间的用电与供电的平衡，应由机组AGC功能来完成。
[0004]其中，火电机组常规一次调频方式为协调加汽轮机自动控制方式，即CCS(Coordination Control System)加DEH(Digital Electro
‑
Hydraulic)方式，其中CCS系统输出到DEH系统中，保证调频响应幅值足够。DEH系统开环控制，快速响应电网频率调节。当电网频率升高时，一次调频功能要求火电机组通过蓄热快速减负荷，反之，火电机组通过释放蓄热快速增负荷。
[0005]其中，火电机组电网的一次调频死区是指为了防止在电网频差小范围变化时汽机调门不必要的动作而设置的频差，但是该死区的设置是根据电网规则而设置的固定值，即
±
0.033Hz，没有考虑到火电机组运行过程中调频次数过多，导致无效调节增多，从而加剧火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗，严重干扰火电机组中发电机的安全性、经济性的技术问题。
[0006]其中，所述无效调节为持续时间小于15秒(含15秒)或大于60秒的调频动作。根据火电机组电网一次调频的部分规则，电网频率偏离50Hz
±
0.033的持续时间大于15秒(含15秒)且小于60秒(含60秒)视为有效调节，参与电网考核，其他情况视为无效调频，不参与电网考核。
[0007]具体地，在本厂中所述一次调频的情况为：
[0008]根据本厂抽样统计结果显示，当使用现有的火电机组一次调频的控制方法时，电网频率偏离50
±
0.033Hz的情况，每月平均出现8400次左右，其中电网频率偏离50
±
0.033Hz的持续时间小于5秒的次数超过每月4000次，偏离50
±
0.033Hz且持续时间为15秒(含15秒)至60秒的有效调节次数平均每月60次左右。
[0009]因此，在火电机组电网一次调频的部分规则下，发电机组的99.2％一次调频调节属于无效调节，也就是存在加剧火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗，严重干扰火电机组中发电机的安全性、经济性的技术问题。
[0010]此外，性能比较差的发电机组会因为防止调频动作的响应不及时，而导致贡献量
不足的情况发生，而在现有的火电机组一次调频中再次加大其响应幅值，使无效调节的次数和比例再次增加，导致发电机组的损耗再次加剧。
[0011]因此，现有的火电机组一次调频的控制方法，还存在受到发电机组频率测量装置的测量干扰、固有的精度误差、发电机组性能等因素的影响，导致无效调频持续增多的技术问题。

技术实现思路
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[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法，所述控制方法包括：
[0013]根据一次调频的精度误差、频率测量值和机组调频数据，确定延时点；
[0014]通过历史大数据分析，调整DEH(Digital Electro
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Hydraulic)系统调频阀位指令开环回路；
[0015]频率偏差超过死区时，CCS(Coordination Control System)功率调节器输出禁增禁减，DEH系统调频阀位开环回路产生微弱响应；
[0016]通过延时过滤和调频方向判断，剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作；
[0017]增补频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的响应幅值。
[0018]相应的，本专利技术还提供一种减少火电机组一次调频无效动作的系统，应用于控制器、运算器等集成电路和逻辑电路中，所述系统包括：
[0019]延时单元，判定频率偏差达到死区的持续时间；
[0020]调频方向判断单元，通过延时过滤和调频方向判断，剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作；
[0021]补偿单元，使频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的负荷指令给定增减加强；
[0022]调频单元，根据负荷指令给定，进行具有补偿和防止反向闭锁的DEH控制和CCS控制。
[0023]经过上述过程实现本申请控制方法，在不受发电机组频率测量装置和发电机组性能的影响下，减少一次调频无效次数，增加调频合格率，完成电网考核指标，减少机组无效动作对火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗，增强发电机的安全性、经济性。
附图说明：
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0025]图1示出了本专利技术的一次调频动作流程图；
[0026]图2示出了本专利技术的一次调频动作结构图；
[0027]图3示出了本专利技术的一次调频动作原理图；
[0028]图4示出了本专利技术的一次调频动作延时判断结构图；
[0029]图5示出了本专利技术的一次调频动作延时判断原理图；
[0030]图6示出了本专利技术频率偏差高过死区的逻辑电路真值表；
[0031]图7示出了本专利技术频率偏差低过死区的逻辑电路真值表；
[0032]图8示出了华能阳逻电厂#1、#2、#3、#4、#5、#6机实施本专利技术的控制方法前后对比数据统计图。
[0033]其中，1.功率指令接收模块一，2.平均值采集模块，3.调频动作判断模块，4.功率指令采集模块，5.逻辑切换模块一，6.增负荷判断模块一，7.逻辑大于判断模块一，8.求和模块一，9.逻辑小于判断模块一，10.求和模块二，11.减负荷判断模块一，12.逻辑切换模块二，13.逻辑切换模块三，14.增负荷判断模块二，15.减负荷判断模块二，16.逻辑切换模块四，17.逻辑切换模块五，18.求和模块三，19.含调频的负荷指令给定模块，20.实发功率采集模块，21.低频动作禁减指令模块，22.高频动作禁增指令模块，23.弱化后的DEH系统调频阀位指令回路模块，24.逻辑控制模块，25.频率指令函数模块，26.求和模块四，27.DEH阀位给定指令输出模块，2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法，其特征在于，包括：根据一次调频的精度误差、频率测量值和机组调频数据，确定延时点；通过历史大数据分析，调整DEH(Digital Electro
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Hydraulic)系统调频阀位指令开环回路；频率偏差超过死区时，CCS(Coordination Control System)功率调节器输出禁增禁减，DEH系统调频阀位开环回路产生微弱响应；通过延时过滤和调频方向判断，剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作；增补频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的响应幅值。2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，确定延时点和调整DEH系统调频阀位指令开环回路，包括：通过电网调度考核明细表和火电机组一次调频频率抽样测量量的对比，得到火电机组一次调频的精度误差，记录超过一定范围的精度误差；统计火电机组不同时长的调频动作次数，分析火电机组月、年调频动作次数；根据所述调频动作次数和超过一定范围的精度误差，调整延时点；所述延时点大于4秒且小于6秒；通过历史大数据分析，分析火电机组实发功率变化量和所需DEH阀位指令的变化量的关系，以此调整DEH系统调频阀位指令回路。3.根据权利要求1所述的控制方法，其中，CCS功率调节器输出禁增禁减，DEH系统调频阀位指令开环回路产生微弱响应，包括：输入CCS功率调节器的负荷指令给定为不含一次调频的功率指令；频率偏差高过死区时，禁止增加输出到DEH阀位指令，频率偏差低过死区时，禁止减小输出到DEH阀位指令；所述DEH系统调频阀位指令回路产生微弱响应为不超过
±
0.5MW。4.根据权利要求1所述的控制方法，其中，剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作，包括：所述频率偏差为电网实际频率和电网工作频率50Hz的差值；所述调频方向判断为频率偏差超过死区的持续时间大于过滤点且小于延时点时，使CCS系统负荷给定指令与调频方向一致；所述过滤点大于2秒且小于4秒。5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，CCS系统负荷给定指令与调频方向一致，包括：频率偏差低过死区的持续时间大于过滤点且小于延时点时，功率指令和实发功率的最大值为输入CCS系统的负荷指令给定；频率偏差高过死区的持续时间大于过滤点且小于延时点时，功率指令和实发功率的最小值为输入CCS系统的负荷指令给定。6.根据权利要求1所述的控制方法，其中，增补响应幅值，包括：频率偏差高过死区的持续时间大于延时点时，微减小输入CCS系统的负荷指令给定，DEH系统按电网规则响应；
频率偏差低过死区的持续时间大于延时点时，微增大输入CCS...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，王玮，梁小虎，张力，宋子苑，陈建辉，许立群，
申请(专利权)人：华能武汉发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：