一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化方法及系统，该方法包括：根据调门流量特性参数进行调门流量特性测试及整定；进行风烟子系统及燃烧子系统的燃烧优化；进行燃料扰动试验及调门扰动试验，生成典型试验参数；利用典型试验参数生成机组动态模型；根据协调控制器及机组动态模型构建协调仿真系统；利用机组动态模型进行前馈控制器的优化，同时进行协调仿真系统的仿真验证；在仿真系统中进行DCS组态及参数调试；进行定压滑压变负荷试验及定负荷变压试验，生成包含变负荷速率、变负荷精度、变负荷响应时间及主汽压力精度的技术指标；判断技术指标是否符合预定技术指标；如果是，进行滑压变负荷试验，以使燃煤机组正常运行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化方法及系统，该方法包括：根据调门流量特性参数进行调门流量特性测试及整定；进行风烟子系统及燃烧子系统的燃烧优化；进行燃料扰动试验及调门扰动试验，生成典型试验参数；利用典型试验参数生成机组动态模型；根据协调控制器及机组动态模型构建协调仿真系统；利用机组动态模型进行前馈控制器的优化，同时进行协调仿真系统的仿真验证；在仿真系统中进行DCS组态及参数调试；进行定压滑压变负荷试验及定负荷变压试验，生成包含变负荷速率、变负荷精度、变负荷响应时间及主汽压力精度的技术指标；判断技术指标是否符合预定技术指标；如果是，进行滑压变负荷试验，以使燃煤机组正常运行。【专利说明】一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化方法及系统
本专利技术是关于燃煤机组自动发电控制技术，具体地，是关于一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化方法及系统。
技术介绍
随着电力体制改革的深入，电监会对电力市场的监管和规范力度增大，2008年华北电监局率先出台《华北区域发电厂并网运行管理实施细则》和《华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》(以下简称“两个细则”)。AGC系统主要用来解决负荷跟踪控制问题，发电机组的负荷控制水平对AGC (自动发电控制)系统的性能有着重要影响。在现有AGC系统中，按BLO方式(机组跟踪基准功率曲线方式)控制发电的机组的基点值是由区域跟踪控制确定的，其确定的依据是在几分钟内经济地满足预计的净发电要求，如图1所示。对于未投用经济调度功能的EMS系统，AGC机组的基点功率也可按前一天安排的计划曲线来代替。在理想情况下，通过BLO方式机组的调节实现本控制区域中负荷与发电出力的大体平衡，而通过BLR方式机组的调节来实现对联络线偏差的精确跟踪，从而实现本控制区域中负荷与发电出力的最终平衡，如图2所/Jn ο现有的燃煤机组的自动发电控制(AGC)优化对象仅限于机组协调控制系统的基本控制结构和控制参数的优化，工作范围仅是修改机组协调控制器的控制结构和前馈、PID调节器等控制参数，没有针对两个细则实施下，尤其是按区域控制偏差(Area ControlError, ACE)自动调节(Base Load Regulated, BLR)方式下，对AGC控制方式进行的有针对性的优化。两个细则中规定对于参与区域负荷偏差调节(ACE)的机组进行补偿，由于补偿量较大，即机组投入BLR方式盈利大大增加，很多燃煤机组都积极参与此种运行方式。但对于ACE调节方式，由于电网负荷指令不再根据电网调度人员手动给出，而是根据地区负荷自动生成各个发电机组的AGC指令，此时AGC指令是随动的，指令表现不再是一段段直线，而是锯齿形的无规则的曲线。在该工况下，调门特性参数不合理的机组往往表现为不是负荷响应过快和超调就是负荷响应过慢欠调，同时负荷控制精度亦难以保证。同时由于随动AGC的指令变化很快，有此类问题的机组往往快速超调后又接收到反调指令，然后机组以更快的速度反向调节，最终导致机组震荡调节，造成机组调节困难，不利于机组的安全运行和经济运行。另外，现有的燃煤机组的AGC优化手段沿袭“两个细则”实施前的控制思路，不能适应“两个细则”运行的需要，优化目标及控制效果的评价标准仅满足机组变负荷速率>1.5Pe (额定负荷)/MIN即可，优化手段单一，局限性强，未将整个机组的锅炉、汽机、风烟、燃烧、汽温等自动系统的优化统筹考虑，优化效果很难适应BLR调度方式的需要，使机组的经济性和收入大大受损。
技术实现思路
本专利技术提供一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化方法及系统，以提高燃煤机组的变负荷能力和适应性，提高燃煤机组各项指标的调节性能，满足新的两个细则运行下电网对于AGC考核和补偿的要求。为了实现上述目的，本专利技术提供一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化方法，所述方法包括:获取调门流量特性参数及燃烧优化参数；根据所述的调门流量特性参数进行调门流量特性测试及整定，获得调门开度、压力值及负荷值，并生成调门流量特性曲线；根据所述的燃烧优化参数进行风烟子系统及燃烧子系统的燃烧优化；进行燃料扰动试验及调门扰动试验，生成包含汽机调门开度、机组负荷、主汽压力及煤量的典型试验参数；利用所述的典型试验参数进行机组动态特性建模，生成机组动态模型；根据协调控制器及所述的机组动态模型构建协调仿真系统；利用所述机组动态模型进行前馈控制器的优化，同时进行所述协调仿真系统的仿真验证；在所述仿真系统中进行DCS组态及参数调试；进行定压滑压变负荷试验及定负荷变压试验，生成包含变负荷速率、变负荷精度、变负荷响应时间及主汽压力精度的技术指标；判断所述的技术指标是否符合预定技术指标；如果是，进行滑压变负荷试验，使燃煤机组正常运行。在一实施例中，在根据所述的典型试验参数进行机组动态特性建模之后，根据所述机组动态模型进行前馈控制器的优化之前，所述的方法还包括:根据所述的调门开度、压力值及负荷值修正滑压曲线。在一实施例中，根据所述的调门流量特性参数进行调门流量特性测试之后，根据所述的燃烧优化参数进行风烟子系统及燃烧子系统的燃烧优化之前，所述的方法还包括:根据所述的调门开度、压力值及负荷值修正滑压曲线。进一步地，根据所述机组动态模型进行前馈控制器的优化，具体包括:根据所述机组动态模型进行前馈控制器的结构优化及前馈控制器的参数优化。进一步地，如果所述的技术指标不符合预定技术指标，进行DCS协调系统的参数优化，然后重新进行定压滑压变负荷试验及定负荷变压试验。进一步地，所述进行滑压变负荷试验，使燃煤机组正常运行，包括:进行滑压变负荷试验，获得所述的技术指标；判断所述的技术指标是否符合所述预定技术指标；如果否，进行DCS协调系统的参数优化，然后重新进行滑压变负荷试验，直到所述的技术指标符合所述预定技术指标。为了实现上述目的，本专利技术还提供一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化系统，所述系统包括:参数获取单元，用于获取调门流量特性参数及燃烧优化参数；调门流量特性测试单元，用于根据所述的调门流量特性参数进行调门流量特性测试及整定，获得调门开度、压力值及负荷值，并生成调门流量特性曲线；燃烧优化单元，用于根据所述的燃烧优化参数进行风烟子系统及燃烧子系统的燃烧优化；扰动试验单元，用于进行燃料扰动试验及调门扰动试验，生成包含汽机调门开度、机组负荷、主汽压力及煤量的典型试验参数；模型生成单元，用于利用所述的典型试验参数进行机组动态特性建模，生成机组动态模型；仿真系统构建单元，用于根据协调控制器及所述的机组动态模型构建协调仿真系统；优化及验证单元，用于利用所述机组动态模型进行前馈控制器的优化，同时进行所述协调仿真系统的仿真验证；DCS实施单元，用于在所述仿真系统中进行DCS组态及参数调试；定压或定负荷试验单元，进行定压滑压变负荷试验及定负荷变压试验，生成包含变负荷速率、变负荷精度、变负荷响应时间及主汽压力精度的技术指标；判断单元，用于判断所述的技术指标是否符合预定技术指标；变负荷试验单元，用于进行滑压变负荷试验，使燃煤机组正常运行。在一实施例中，所述的系统还包括:滑压曲线修正单元，用于根据所述的调门开度、压力值及负荷值修正滑压曲线。进一步地，所述优化及验证单元包括:结构优化模块，用于根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤机组自动发电控制系统整体优化方法，其特征在于，所述方法包括：获取调门流量特性参数及燃烧优化参数；根据所述的调门流量特性参数进行调门流量特性测试及整定，获得调门开度、压力值及负荷值，并生成调门流量特性曲线；根据所述的燃烧优化参数进行风烟子系统及燃烧子系统的燃烧优化；进行燃料扰动试验及调门扰动试验，生成包含汽机调门开度、机组负荷、主汽压力及煤量的典型试验参数；利用所述的典型试验参数进行机组动态特性建模，生成机组动态模型；根据协调控制器及所述的机组动态模型构建协调仿真系统；利用所述机组动态模型进行前馈控制器的优化，同时进行所述协调仿真系统的仿真验证；在所述仿真系统中进行DCS组态及参数调试；进行定压滑压变负荷试验及定负荷变压试验，生成包含变负荷速率、变负荷精度、变负荷响应时间及主汽压力精度的技术指标；判断所述的技术指标是否符合预定技术指标；如果是，进行滑压变负荷试验，使燃煤机组正常运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫华，康静秋，杨振勇，刘磊，高爱国，高春雨，
申请(专利权)人：国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：