一种百万等级核电汽轮机一次调频方法技术

一种百万等级核电汽轮机一次调频方法，为了解决现有的一次调频功能未设置调频死区导致汽轮发电机组的寿命低

【技术实现步骤摘要】
一种百万等级核电汽轮机一次调频方法


[0001]本专利技术涉及一次调频设计，属于调频

。

技术介绍

[0002]根据
《
并网运行汽轮机调节系统技术监督导则准则
DL/T338
‑
2010》
及
《
电网运行准则
DL1040
‑
2007》
的规定：并入电网机组均应参与一次调频
。
故百万核电汽轮机控制系统需具备一次调频功能，目前一次调频功能未设置调频死区，导致汽轮发电机组调节阀频繁动作，对汽轮发电机组寿命有影响；另外，现有的一次调频功能在汽轮发电机组功率闭环模式下的调频响应速度不能满足电网要求的调频响应速度，并且不能使汽轮机发电机机组在规定时间内达到稳态
。
因此，当电网网频发生变化时，现有的一次调频功能未设置调频死区导致汽轮发电机组的寿命低
、
以及调频响应速度慢
、
达到稳态的速度慢，不符合电力行业标准对一次调频的要求
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有的一次调频功能未设置调频死区导致汽轮发电机组的寿命低
、
以及调频响应速度慢
、
达到稳态的速度慢，不符合电力行业标准对一次调频要求的问题，提出了一种百万等级核电汽轮机一次调频方法
。
[0004]一种百万等级核电汽轮机一次调频方法，所述方法包括以下内容：
[0005]步骤
>1、
根据机组不等率及电网调峰要求设计一次调频函数曲线，所述一次调频函数曲线的横坐标轴为汽轮机转速偏差，纵坐标轴为一次调频分量指令值；
[0006]步骤
2、
获得汽轮机的实际转速和设定转速的转速差值，在一次调频函数曲线的纵坐标轴上找到该差值所对应的一次调频分量指令值；
[0007]步骤
3、
当接收到一次调频投入或切除条件时，根据汽轮机当前的实际负荷，调节当前的一次调频分量指令值，得到调节后的一次调频分量指令值；
[0008]步骤
4、
根据调节后的一次调频分量指令值
、
汽轮机的功率闭环指令值
、
负荷限制器指令值和负荷调节器指令值，控制汽轮发电机组调节阀阀位开度，从而实现通过一次调频来控制汽轮发电机组调节阀阀位开度
。
[0009]优选地，步骤3中，根据汽轮机当前的实际负荷，调节当前的一次调频分量指令值，具体过程为：
[0010]如果汽轮机当前的实际负荷等于或小于设定的低限阈值，并且当前得到的一次调频分量指令值大于或等于零，则按照当前的一次调频分量指令值对汽轮机进行调频，若当前得到的一次调频分量指令值小于零，则将当前的一次调频分量指令值调整为上一时刻的一次调频分量指令值；
[0011]如果汽轮机当前的实际负荷等于或大于设定的高限阈值，并且当前得到的一次调频分量指令值小于或等于零，则按照当前的一次调频分量指令值对汽轮机进行调频，若当前的一次调频分量指令值大于零，则将当前的一次调频分量指令值调整为上一时刻的一次
调频分量指令值
。
[0012]优选地，步骤4的具体过程为：
[0013]获取汽轮机的功率闭环指令值，对汽轮机的功率闭环指令值和一次调频分量指令值求和，得到求和后指令值，从求和后指令值和数值
100
中选出最小值，再从最小值与数值0中选出最大值，对最大值和汽轮机当前的实际负荷做差后通过
PID
运算，生成阀位控制指令，对阀位控制指令值
、
负荷限制器指令值和上一时刻的一次调频分量指令值求和，得到负荷闭环回路指令值，同时对负荷调节器指令值和上一时刻的一次调频分量指令值求和，得到调节器回路指令值，从负荷闭环回路指令值和调节器回路指令值中选取最小值，作为综合阀位指令值，用以控制汽轮发电机组调节阀阀位开度
。
[0014]优选地，步骤1中，一次调频函数曲线上设置：调频死区范围为
‑
0.25Hz
～
0.25Hz、
调频上下限幅值为
‑
10
％额定功率～
10
％额定功率和一次调频不等率为
4.5
％
。
[0015]优选地，步骤3中，一次调频投入或切除条件包括：手动投入
、
手动切除
、
转速故障
、
发动机出口断路器断开
、
快速负荷和暂缓升负荷
。
[0016]优选地，调节当前的一次调频分量指令值的速率为1％
/s。
[0017]优选地，步骤3中，还包括：
[0018]将调节后的一次调频分量指令值转换成对应的负荷值，由人机交互画面显示该负荷值
。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]为满足电网对入网机组一次调频性能指标要求，在原百万汽轮机控制逻辑基础上，保持控制系统原有各项功能和性能指标不变，仅对一次调频控制策略进行优化改进
。
[0021]首先根据机组不等率及电网调峰要求设计一次调频函数曲线，曲线中设置了调频死区范围为
‑
0.25Hz
～
0.25Hz(
可根据机组所属电网对汽轮发电机组网频响应灵敏度要求进行调整
)
；设置调频上下限幅值为
‑
10
％额定功率～
10
％额定功率
(
可根据机组所属电网对汽轮发电机组调峰要求进行调整
)
；设置一次调频不等率为
4.5
％
。
根据汽轮机的实际转速和设定转速的转速差值，得到对应的一次调频分量指令值，根据汽轮机实际负荷，不断调节一次调频分量指令值，控制汽轮发电机组调节阀阀位开度
。
因此，本申请设计调频死区范围的目的是：只有超过调频死区范围，一次调频才开始动作，在一次调频死区范围之内，一次调频分量指令值都是零，所以在死区内，一次调频不会动作，所以，避免汽轮发电机组调节阀频繁动作，本申请与现有调频方式相比，提高了汽轮发电机组的寿命；
[0022]另外，本申请的一次调频功能在功率闭环时，也就是获取到汽轮机的功率闭环指令值时，将汽轮机的功率闭环指令值和一次调频分量指令值直接叠加在最终指令上，以达到快速响应；并且当一次调频动作时，速率可以调整为1％
/s
，速率快，从而确保当一次调频分量指令值生成后不过调，能使汽轮机发电机机组在规定时间内达到稳态
。
[0023]例如电网的一个技术指标标准为：当电网频率变化超过机组一次调频死区时，机组应在
15
秒内根据机组响应目标完全响应；当电网频率变化超过一次调频死区的
45
秒内，机组实际功率与机组响应目标偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种百万等级核电汽轮机一次调频方法，其特征在于，所述方法包括以下内容：步骤
1、
根据机组不等率及电网调峰要求设计一次调频函数曲线，所述一次调频函数曲线的横坐标轴为汽轮机转速偏差，纵坐标轴为一次调频分量指令值；步骤
2、
获得汽轮机的实际转速和设定转速的转速差值，在一次调频函数曲线的纵坐标轴上找到该差值所对应的一次调频分量指令值；步骤
3、
当接收到一次调频投入或切除条件时，根据汽轮机当前的实际负荷，调节当前的一次调频分量指令值，得到调节后的一次调频分量指令值；步骤
4、
根据调节后的一次调频分量指令值
、
汽轮机的功率闭环指令值
、
负荷限制器指令值和负荷调节器指令值，控制汽轮发电机组调节阀阀位开度，从而实现通过一次调频来控制汽轮发电机组调节阀阀位开度
。2.
根据权利要求1所述的一种百万等级核电汽轮机一次调频方法，其特征在于，步骤3中，根据汽轮机当前的实际负荷，调节当前的一次调频分量指令值，具体过程为：如果汽轮机当前的实际负荷等于或小于设定的低限阈值，并且当前得到的一次调频分量指令值大于或等于零，则按照当前的一次调频分量指令值对汽轮机进行调频，若当前得到的一次调频分量指令值小于零，则将当前的一次调频分量指令值调整为上一时刻的一次调频分量指令值；如果汽轮机当前的实际负荷等于或大于设定的高限阈值，并且当前得到的一次调频分量指令值小于或等于零，则按照当前的一次调频分量指令值对汽轮机进行调频，若当前的一次调频分量指令值大于零，则将当前的一次调频分量指令值调整为上一时刻的一次调频分量指令值
。3.
根据权利要求1或2所述的一种百万等级核电汽轮机一次调频方法，其特征在于，步骤4的具体过程为：获取汽轮机的功率闭环指令值，对汽轮机的功率闭环指令值和一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩磊，范少华，张鹏，王天宇，陈邵颖，史大伟，杜继光，崔栋良，郭德军，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：