一次调频的大频差扰动预测及控制方法与系统技术方案

一次调频的大频差扰动预测及控制方法与系统，涉及汽轮机控制技术领域

【技术实现步骤摘要】
一次调频的大频差扰动预测及控制方法与系统


[0001]本专利技术属于汽轮机控制

。

技术介绍

[0002]现有一些发电厂并网运行管理中规定：当电网发生频率超过
50
±
0.1Hz
大频差扰动时，需要开展机组一次调频专项考核
。
为了避免一次调频大频差扰动，一般电厂会采取减小转速不等率并加大汽轮机高调门动作幅度的方式来提高单次大频差扰动一次调频合格率
。
然而，电网大频差扰动发生频次极低，通常小于1次
/
月；而小频差扰动发生频次极高，在一些电网中，小频差扰动发生频次一般在
6000
‑
13000
次
/
月
。
所以在现有技术中，为了满足大频差性能，所采用的减小转速不等率并加大小频差扰动时汽轮机高调门动作幅度的技术手段，会加剧汽轮机高调门的磨损
。

技术实现思路

[0003]本专利技术是为了解决现有技术满足大频差性能的方式会导致汽轮机高调门磨损的问题，现提供一次调频的大频差扰动预测及控制方法与系统
。
[0004]一次调频的大频差扰动预测方法，具体为：
[0005]采集被测电网的当前频率值，将当前频率值乘以
60
后进行微分计算，将微分结果的绝对值与判断阀值进行比较，当微分结果的绝对值超出判断阀值时，则被测电网即将发生大频差扰动
。
[0006]进一步的，上述判断阀值的选取方法为：
[0007]以
T
s
为间隔对被测电网在采样期间的频率值进行采样并建立样本集，在所述采样期间内被测电网至少发生5次大频差扰动，将样本集中属于大频差扰动期间的样本删除，获得过滤集，分别将过滤集中的每个样本乘以
60
后再进行微分计算，选取所有微分结果绝对值中的最大值作为判断阀值
。
[0008]进一步的，上述微分计算的传递函数其中
s
为拉普拉斯算子
。
[0009]进一步的，上述
T
s
的取值为
1s。
[0010]一次调频的大频差扰动预测系统，包括：
[0011]采集单元：用于采集被测电网的当前频率值；
[0012]计算单元：用于将当前频率值乘以
60
后进行微分计算；
[0013]比较单元：用于将微分结果的绝对值与判断阀值进行比较，当微分结果的绝对值超出判断阀值时，判定被测电网即将发生大频差扰动
。
[0014]进一步的，上述判断阀值的选取方法为：
[0015]以
T
s
为间隔对被测电网在采样期间的频率值进行采样并建立样本集，在所述采样期间内被测电网至少发生5次大频差扰动，
[0016]将样本集中属于大频差扰动期间的样本删除，获得过滤集，
[0017]分别将过滤集中的每个样本乘以
60
后再进行微分计算，选取所有微分结果绝对值中的最大值作为判断阀值
。
[0018]一次调频的控制方法，具体为：
[0019]利用上述一次调频的大频差扰动预测方法预测电网是否即将发生大频差扰动，当预测到电网即将发生大频差扰动时，触发生成一个
60s
的脉冲信号，当所述脉冲信号为高电平时，将频差值与控制系数
K
的乘积分别作为电网
DCS
系统的一次调频控制信号和
DEH
系统的一次调频控制信号，实现对电网的一次调频控制，当所述脉冲信号为低电平时，将频差值分别作为电网
DCS
系统的一次调频控制信号和
DEH
系统的一次调频控制信号，实现对电网的一次调频控制，所述频差值为当前频率值减去
50Hz。
[0020]进一步的，当上述脉冲信号为高电平时，通过调整控制系数
K
的取值，能够使得电网在发生大频差扰动时，一次调频的合格率达到
85
％
。
[0021]一次调频的控制系统，包括：大频差扰动预测模块
、
频差计算模块
、
脉冲生成模块和频差选择模块；
[0022]所述大频差扰动预测模块：用于通过上述一次调频的大频差扰动预测方法预测电网是否即将发生大频差扰动；
[0023]所述频差计算模块：用于计算发生大频差扰动时的电网频差值；
[0024]所述脉冲生成模块：用于当预测到电网即将发生大频差扰动时，触发生成一个
60s
的脉冲信号；
[0025]所述频差选择模块：用于当所述脉冲信号为高电平时，将电网频差值与控制系数
K
的乘积分别作为电网
DCS
系统的一次调频控制信号和
DEH
系统的一次调频控制信号，
[0026]当所述脉冲信号为低电平时，将频差值分别作为电网
DCS
系统的一次调频控制信号和
DEH
系统的一次调频控制信号，
[0027]所述频差值为当前频率值减去
50Hz。
[0028]进一步的，当所述脉冲信号为高电平时，通过调整控制系数
K
的取值，能够使得电网在发生大频差扰动时，一次调频的合格率达到
85
％
。
[0029]本专利技术具有以下效果：本专利技术能够在一次调频大频差扰动发生前预测到大频差即将发生
。
并进而提供一次调频控制方法，采取针对性措施提高单次大频差扰动一次调频合格率，而不影响一次调频小频差的调节，从而避免汽轮机高调门的过度磨损
。
附图说明
[0030]图1为一次调频的大频差扰动预测方法的原理示意图；
[0031]图2为某月份宁夏电网频率示意图，其中
(a)
表示汽轮机转速，
(b)
表示汽轮机转速的微分；
[0032]图3为宁夏电网发生大频差扰动瞬间电网频率示意图，其中
(a)
表示汽轮机转速，
(b)
表示汽轮机转速的微分；
[0033]图4为一次调频的控制系统的示意图
。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
[0035]具体实施方式一：电网发生大频差扰动是因为电网功率和负荷平衡出现了较大的偏差...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一次调频的大频差扰动预测方法，其特征在于，具体为：采集被测电网火电机组发电机出口的当前频率值，将当前频率值乘以
60
后进行微分计算，将微分结果的绝对值与判断阀值进行比较，当微分结果的绝对值超出判断阀值时，则被测电网即将发生大频差扰动
。2.
根据权利要求1所述的一次调频的大频差扰动预测方法，其特征在于，所述判断阀值的选取方法为：以
T
s
为间隔对被测电网在采样期间的频率值进行采样并建立样本集，在所述采样期间内被测电网至少发生5次大频差扰动，将样本集中属于大频差扰动期间的样本删除，获得过滤集，分别将过滤集中的每个样本乘以
60
后再进行微分计算，选取所有微分结果绝对值中的最大值作为判断阀值
。3.
根据权利要求1或2所述的一次调频的大频差扰动预测方法，其特征在于，所述微分计算的传递函数其中
s
为拉普拉斯算子
。4.
根据权利要求2所述的一次调频的大频差扰动预测方法，其特征在于，
T
s
的取值为
1s。5.
一次调频的大频差扰动预测系统，其特征在于，包括：采集单元：用于采集被测电网的当前频率值；计算单元：用于将当前频率值乘以
60
后进行微分计算；比较单元：用于将微分结果的绝对值与判断阀值进行比较，当微分结果的绝对值超出判断阀值时，判定被测电网即将发生大频差扰动
。6.
根据权利要求5所述的一次调频的大频差扰动预测系统，其特征在于，所述判断阀值的选取方法为：以
T
s
为间隔对被测电网在采样期间的频率值进行采样并建立样本集，在所述采样期间内被测电网至少发生5次大频差扰动，将样本集中属于大频差扰动期间的样本删除，获得过滤集，分别将过滤集中的每个样本乘以
60
后再进行微分计算，选取所有微分结果绝对值中的最大值作为判断阀值
。7.
一次调频的控制方法，其特征在于，具体为：利用权利要求1至4任一所述一次调频的大频差扰动预测方法预测电网是否即将发生大频差扰动，当预测到电网即将...

【专利技术属性】
技术研发人员：程江南，王颖，姚坤，刘东旭，吴桉汇，
申请(专利权)人：哈尔滨沃华智能电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：