【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及并网发电机组网源协调，特别涉及一种基于大频差扰动的一次调频装置及方法。
技术介绍
1、随着中国新能源装机容量的快速增长，新型电力系统面临的运行安全问题愈加突出，电网频率安全稳定面临的形势更加严峻，目前各个区域电网对一次调频考核力度逐渐加大，尤其大频差扰动时单次不合格考核力度较以往更大。例如《西北区域电力并网运行管理实施细则》中规定，当电网发生频率超过50±0.08hz大频差扰动时，开展火电、燃气机组、光热机组、水电、抽蓄机组一次调频大频差考核。单次大频差扰动机组一次调频合格率应不小于80％，低于80％时机组按8分/万千瓦考核。gb/t 31464《电网运行准则》中规定：“agc机组工作在负荷控制方式时,机组的调整应满足频率约束,当频率超过(50±0.1)hz(该值根据电网要求可随时调整)范围时,机组不允许反调节”。
2、火电机组在实际运行过程中，一次调频功能由ccs与调速系统联合完成。采用分散控制系统具有机组协调控制和agc功能的机组，应在dcs中投入频率校正回路，即当机组工作在协调方式或agc方式时，由调速系统、dcs共同完成一次调频功能，既保证一次调频的响应速度，又保证机组参与一次调频的持续性；一次调频的优先级高于agc或功率闭环调节，应保证机组一次调频功能始终能够正常发挥，当机组agc投入运行或监控系统功率闭环调节方式下，机组一次调频功能应不受监控系统影响，一次调频应与agc或功率闭环调节相互协调。当机组一次调频与agc的出力变化方向相反时，发电机组应优先执行一次调频指令，当电网频率低于额定频率0
3、并网主体一次调频合格率i，计算公式如下:
4、i＝(ir+ic)/2
5、其中:ir为并网主体一次调频出力响应合格率，具体为在频率变化超过一次调频死区下限(或上限)开始至并网主体-次调频应动作时间内(如果时间超过60秒，则按60秒计算)机组实际最大出力调整量占理论最大出力调整量的百分比。ic为并网主体一次调频贡献电量合格率，具体为在频率变化超过一次调频死区下限(或上限)开始至并网主体一次调频应动作时间内(如果时间超过60秒，则按60秒计算)，机组一次调频实际贡献电量占理论贡献电量的百分比。
6、电网发生大频差扰动时，大频差扰动不合格机组时有出现，产生的经济考核损失较大。在大频差发生一瞬间，机组调速系统通过一次调频快速回路迅速动作，以满足一次调频响应快速性，对电网频率恢复形成快速支撑，电网频率在并网机组的快速支撑下，频率逐渐恢复，此时若机组运行工况不佳，例如主蒸汽压力的影响、阀门流量特性较差、一次调频参数较弱等因素的影响下，在大频差发生一瞬间一次调频快速动作量较小，导致一次调频合格率难以达到80％的合格标准，造成经济考核发生，同时不利于电网的频率安全稳定性。同时，在大频差扰动过程中网频波动过大造成的机组高压调节门往复动作量过大，导致机组高压调节门振动过大，油系统油压波动过大，对机组安全运行造成不利影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于大频差扰动的一次调频装置及方法，用以在大频差扰动进行火电机组一次调频时提高积分电量，从而整体提高一次调频合格率，避免机组产生经济考核的同时提高机组对电网频率安全性的支撑作用。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种基于大频差扰动的一次调频装置，包括：减法器、分段线性函数发生器、高限监视模块、高低限监视模块、大频差低频控制回路、大频差高频控制回路、第一切换模块和第二切换模块；
4、所述减法器的正输入端输入电网实际频率，所述减法器的负输入端输入电网额定频率；所述减法器的输出端分别与所述分段线性函数发生器的输入端、所述高限监视模块的第一输入端和所述高低限监视模块的第一输入端连接；所述分段线性函数发生器的输出端分别与所述大频差低频控制回路的输入端、所述大频差高频控制回路的输入端以及所述第二切换模块的第二输入端连接；所述高限监视模块的输出端与所述第一切换模块的触发端连接，所述高低限监视模块的输出端与所述第二切换模块的触发端连接；所述大频差低频控制回路的输出端与所述第一切换模块的第二输入端连接，所述大频差高频控制回路的输出端与所述第一切换模块的第一输入端连接；所述第一切换模块的输出端与所述第二切换模块的第二输入端连接；所述第二切换模块的输出端分别与负荷-阀位转换回路和ccs控制回路连接。
5、为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：
6、一种基于大频差扰动的一次调频方法，所述方法应用上述的一次调频装置，所述方法包括：
7、当电网实际频率低于电网额定频率时，第二切换模块输出分段线性函数发生器的输出值；
8、当电网实际频率高于电网额定频率且超过大频差扰动扰动范围时，判断电网实际频率与电网额定频率的差值是否大于高限值a；
9、若是，则第一切换模块切换至大频差高频扰动控制回路，若否，则第一切换模块切换至大频差低频扰动控制回路；第二切换模块输出大频差高频扰动控制回路或大频差低频扰动控制回路处理过的一次调频动作功率幅值。
10、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
11、在发生大频差高频扰动和大频差低频扰动时，本专利技术提供的一次调频装置通过快速降低机组负荷响应一次调频动作，大频差低频控制回路和大频差高频控制回路自动调整，在频率恢复过程中，机组实际负荷的恢复速率小于电网频率恢复速率，从而提高大频差高频扰动和大频差低频扰动时的动作积分电量和对电网的电量贡献度，整体提高一次调频合格率，避免机组产生经济考核的同时提高机组对电网频率安全性的支撑作用。
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1.一种基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，包括：减法器、分段线性函数发生器、高限监视模块、高低限监视模块、大频差低频控制回路、大频差高频控制回路、第一切换模块和第二切换模块；
2.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述高限监视模块第二输入端输入高限值A，所述高限值A为一次调频死区正值；所述高低限监视模块第二输入端输入高限值R，所述高低限监视模块第三输入端输入高限值-R。
3.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述大频差低频控制回路包括：第一一阶惯性环节模块、第一高选模块和第二高选模块；
4.根据权利要求3所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述第一一阶惯性环节模块的第二输入端输入惯性常数t1，所述第二高选模块的第二输入端输入0。
5.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述大频差高频控制回路包括：第二一阶惯性环节模块、第一低选模块和第二低选模块；
6.根据权利要求5所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述第二
7.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述分段线性函数发生器为一次调频函数。
8.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，当所述高限监视模块的第一输入端的输入值大于A时，所述高限监视模块的输出端输出1，否则输出0；所述高限监视模块的第一输入端的输入值为电网频率偏差，所述电网频率偏差＝电网实际频率-电网额定频率；
9.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，当所述高低限监视模块的第一输入端的输入值在-R～R范围之外时，所述高低限监视模块的输出端输出1，否者输出0；所述高低限监视模块的第一输入端的输入值为电网频率偏差，所述电网频率偏差＝电网实际频率-电网额定频率；
10.一种基于大频差扰动的一次调频方法，所述方法应用权利要求1-9任一项所述的一次调频装置，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，包括：减法器、分段线性函数发生器、高限监视模块、高低限监视模块、大频差低频控制回路、大频差高频控制回路、第一切换模块和第二切换模块；
2.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述高限监视模块第二输入端输入高限值a，所述高限值a为一次调频死区正值；所述高低限监视模块第二输入端输入高限值r，所述高低限监视模块第三输入端输入高限值-r。
3.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述大频差低频控制回路包括：第一一阶惯性环节模块、第一高选模块和第二高选模块；
4.根据权利要求3所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述第一一阶惯性环节模块的第二输入端输入惯性常数t1，所述第二高选模块的第二输入端输入0。
5.根据权利要求1所述的基于大频差扰动的一次调频装置，其特征在于，所述大频差高频控制回路包括：第二一阶惯性环节模块、第一低选模块和第二低选模块；
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑宝俊，唐喜英，刘发军，韩永伟，赵镇都，刘刚，刘敏，陶明星，甄长红，
申请(专利权)人：华能兰州范坪热电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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