CN103545840B - 保证300mw发电机组一次调频动作有效性的方法 - Google Patents
保证300mw发电机组一次调频动作有效性的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103545840B CN103545840B CN201310501566.8A CN201310501566A CN103545840B CN 103545840 B CN103545840 B CN 103545840B CN 201310501566 A CN201310501566 A CN 201310501566A CN 103545840 B CN103545840 B CN 103545840B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- primary frequency
- unit
- generating set
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 4
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
本发明涉及一种保证300MW发电机组一次调频动作有效性的方法，步骤包括有：（1）计算压力修正因子P1/P0的比值；（2）试验进行修正系数K值确定；（3）计算转速偏差Δf对应的负荷变化值ΔMW；（4）最后计算流量修正值，ΔF＝ΔMW**K*P1/P0；本发明方法明显改善机组参与一次调频的快速性，能够在短时间内快速动作，改善其响应时间，响应时间即频率变化超出死区后，到机组负荷开始变化的时间，在各种主汽压力下，机组参与一次调频调节幅度明显增加，保证了机组一次调频的有效参与。
Description
技术领域
本发明属于电厂发电机组一次调频控制技术领域，特别是一种保证300MW发电机组一次调频动作有效性的方法。
背景技术
随着电网容量的日益增大和大容量机组不断增多，大电网和大机组之间的相互协调已成为电网安全稳定运行至关重要的因素，机组一次调频功能可以快速响应电网功率的突变，能够明显改善电网频率质量，在电网安全稳定运行中发挥着举足轻重的作用。
按照一次调频相关要求，“采用电液调速系统（DEH）的汽轮机组，一次调频功能应由DEH实现。应采取将频差信号叠加在汽轮机调速汽门指令处的设计方法，以保证一次调频的响应速度。如采取其它形式的设计方法，也必须满足各项技术指标的要求”，目前多数机组设计方案具备叠加功能，但是无法实现一次调频动作的有效性，所以必须发明一种科学合理的方法解决该问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种保证300MW发电机组一次调频动作有效性的方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种保证300MW发电机组一次调频动作有效性的方法，方法步骤包括有：
（1）计算压力修正因子P1/P0的比值；P1为主蒸汽压力实际值，P0是主蒸汽压力设计值；
（2）试验进行修正系数K值确定；试验采用发电机组的发电负荷为80%、60%及50%额定负荷三种情况下开展试验，试验得出修正系数K1、K2、K3值，最后再取三个中最大值作为K的最终值；
（3）计算转速偏差Δf对应的负荷变化值ΔMW；其中，转速偏差Δf＝实际转速减去额定转速；
（4）最后计算流量修正值，ΔF＝ΔMW**K*P1/P0；其中，P1是主蒸汽压力的实际值，P0是主蒸汽压力的设计值。
而且，所述步骤（3）中转速偏差Δf＝实际转速减去额定转速具体为，转速偏差Δf＝WS—3000转/分钟，WS是汽轮机发电时的实际转速值。
而且，所述步骤（4）中P1范围在12MPa到17MPa之间变化，而设计值为16.5MPa。
本发明的优点和积极效果是
1、明显改善机组参与一次调频的快速性，能够在短时间内快速动作，改善其响应时间，响应时间即频率变化超出死区后，到机组负荷开始变化的时间。
2、在各种主汽压力下，机组参与一次调频调节幅度明显增加，保证了机组一次调频的有效参与。
附图说明
图1为本发明方法的发电机组一次调频动作控制结构原理图；
图2为本发明中300MW发电机组功率变化值ΔMW随转速差Δf的变化函数F(x)的曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
做为300MW发电机组一次调频动系统，如图1所示，“流量指令”指的是机组汽轮机调节门的开度指令，指令范围是0%-100%；控制方式选择，指的是机组在什么方式下运行，一共有三种：
1、斜线冲上时即图中这种模式，调节级压力控制模式，该方式下流量指令，即汽轮机调节门开度大小，取决于调节级压力，与设定值即系统给定或者人工给定，之间差值的大小，给定值减去实际值的差为正数则开大调节门，反之则关小调节门。
2、斜线在中间，阀位控制方式，简单的说，系统给定或者人工给定的结果就是汽轮机调节门的开度大小，即系统给定多少，调节门开度就是多少。
3、斜线在下面，功率控制方式，该方式下流量指令，即汽轮机调节门开度大小，取决于实际功率，与设定值即系统给定或者人工给定，之间差值的大小，给定值减去实际功率的差为正数则开大调节门，反之则关小调节门。
“调节级压力”指的是汽轮机进汽门后第一级压力，该数值由现场变送器测量后经过模拟量/数字量信号转换送至DCS控制系统。
功率指的是该机组单位时间内发电量的大小，如300MW指的是该机组一小时内能发出30万度电。
系统给定或者人工给定，指的是该数值由调度中心给定，或者由运行操作员手动给定，“给定”说的是“给出一个具体的数值”，“手动给定”一般指的是人为判断后通过键盘给DCS系统输入一个具体的数值。
转速偏差Δf＝WS—3000转/分钟单位为转/分钟，其中汽轮机转速WS，指的是汽轮机发电时的实际转速值，大小范围0-4000转/分钟，也是现场变送器经过模拟量/数字量转换。
功率ΔMW随转速差Δf的变化函数F（x）的变化曲线，如图2所示，当转速差Δf≤-12转/分钟，则功率数值ΔMW=-24MW；当转速差-12＜Δf＜-2转/分钟，则功率数值ΔMW=2Δf；当转速差-2≤Δf≤2转/分钟，则功率数值ΔMW=0；当转速差2＜Δf＜12转/分钟，则功率数值ΔMW=2Δf；当转速差Δf≥2转/分钟，则功率数值ΔMW=24MW。
一种保证300MW发电机组一次调频动作有效性的方法，该方法的步骤包括：
（1）计算压力修正因子P1/P0的比值；P1为主蒸汽压力实际值，P0是主蒸汽压力设计值；
（2）试验进行修正系数K值确定，试验采用发电机组的发电负荷为80%、60%及50%额定负荷三种情况下开展试验，试验得出修正系数K1、K2、K3值，最后再取三个中最大值作为K的最终值；具体步骤如下：
①发电机组的发电负荷为80%额定负荷，比如240MW，机组主蒸汽压力为16MPa；模拟汽轮机转速3010转/分钟，根据机组一次调频动作效果，按照曲线所示，Δf=10转/分钟，则应该动作值ΔMW0=20MW，如果实际动作为ΔMW1，则K1=ΔMW/ΔMW1，例如ΔMW1=18MW，则K1=1.11；
②发电机组的发电负荷为60%额定负荷，比如180MW，机组主蒸汽压力为16MPa；模拟汽轮机转速3010转/分钟，根据机组一次调频动作效果，按照曲线所示，Δf=10转/分钟，则应该动作值ΔMW0=20MW，如果实际动作为ΔMW2，则K2=ΔMW/ΔMW2，例如ΔMW2=16MW，则K2=1.25；
③发电机组的发电负荷为50%额定负荷，比如150MW，机组主蒸汽压力为16MPa；模拟汽轮机转速3010转/分钟，根据机组一次调频动作效果，按照曲线所示，Δf=10转/分钟，则应该动作值ΔMW0=20MW，如果实际动作为ΔMW3，则K3=ΔMW/ΔMW3，例如ΔMW3=15MW，则K3=1.33；
综上三个试验，得出三个值中最大值1.33，所以K=1.33。
（3）计算转速偏差Δf对应的负荷变化值ΔMW；
其中，转速偏差Δf＝实际转速减去额定转速，转速偏差Δf＝WS—3000转/分钟，单位为转/分钟，其中汽轮机转速WS，指的是汽轮机发电时的实际转速值，大小范围0-4000转/分钟，也是现场变送器经过模拟量/数字量转换；
一次调频含义：一次调频功能是指当电网频率超出规定的正常范围后，参与一次调频的机组，通过增加或减少机组的功率，来维持电网频率在一个固定值。一般采用汽轮机转速代表电网频率，3000转/分钟代表电网频率为50Hz，即汽轮机转速大于3000转/分钟，或者小于3000转/分钟，并网机组必须采取升降负荷来维持系统频率的稳定，如果频率高即转速大于3000转/分钟，则需要减少发电负荷来达到降低转速的目的，反之亦然。
为了保证所有机组动作的一致性和平衡性，每台机组的频率变化必须按照一次调频规定的动作幅度变化，而300MW机组一般按照如图2所示的曲线中的对应函数关系变化。当转速差Δf≤-12转/分钟，则功率数值ΔMW=-24MW；当转速差-12＜Δf＜-2转/分钟，则功率数值ΔMW=2Δf；当转速差-2≤Δf≤2转/分钟，则功率数值ΔMW=0；当转速差2＜Δf＜12转/分钟，则功率数值ΔMW=2Δf；当转速差Δf≥2转/分钟，则功率数值ΔMW=24MW。
（4）最后计算流量修正值，ΔF＝ΔMW**K*P1/P0。
做为本发明的一个300MW机组具体实例，计算流量修正值，ΔF＝ΔMW*K*P1/P0；P1是主蒸汽压力的实际值，P0是主蒸汽压力的设计值，例如300MW机组，P1一般范围在12MPa到17MPa之间变化，而设计值一般为16.5MPa，
修正函数ΔF的输入为ΔMW，而输出为ΔF＝ΔMW*K*P1/P0，其中K为试验确定的数值；
提高一次调频动作的有效性，关键在于提高了一次调频的动作效果，原来机组一次调频动作效果，如应该动作20MW，而实际只动作了15MW，全国这么多台机组，如果都没有达到应该动做的幅度，则电网频率得不到稳定和维持，所以必须提高一次调频的动作有效性。
改善有效性从两个方面入手，1、通过在额定压力下的一次调频三次试验，确定K值，这个K值是保证机组在三个试验条件下，均能保证机组能够参与一次调频，并能够达到规定的负荷变化值，三个负荷下的条件基本能够代表机组90%的一次调频动作效果，本试验均是在压力为额定值16MPa下的试验，所以要想全面完善机组一次调频动作效果，必须增加下面压力修正因子P1/P0；2、如果机组主蒸汽压力不稳定，造成机组蓄能的变化，从而影响机组一次调频动作的效果，所以本发明，从压力方面考虑加入了压力修正因子，即P1/P0，从而保证机组在各种压力下，均能满足一次调频动作效果，具体的说，如果主蒸汽压力低于设计压力，为了保证机组一次调频的动作负荷量，必须在原有的调门开度的基础上，根据压力的比例关系，成倍地增加阀门开度，才能确保机组发电量的有效变化，进而保证机组一次调频有效性。
Claims (3)
1.一种保证300MW发电机组一次调频动作有效性的方法，其特征在于方法步骤包括有：
(1)计算压力修正因子P1/P0的比值；P1为主蒸汽压力实际值，P0是主蒸汽压力设计值；
(2)试验进行修正系数K值确定；试验采用发电机组的发电负荷为80％、60％及50％额定负荷三种情况下开展试验，试验得出修正系数K1、K2、K3值，最后再取三个中最大值作为K的最终值；
(3)计算转速偏差Δf对应的负荷变化值ΔMW；其中，转速偏差Δf＝实际转速减去额定转速；
(4)最后计算流量修正值，ΔF＝ΔMW*K*P1/P0；其中，P1是主蒸汽压力的实际值，P0是主蒸汽压力的设计值。
2.根据权利要求1所述的保证300MW发电机组一次调频动作有效性的方法，其特征在于：所述步骤(3)中转速偏差Δf＝实际转速减去额定转速具体为，转速偏差Δf＝WS—3000转/分钟，WS是汽轮机发电时的实际转速值。
3.根据权利要求1所述的保证300MW发电机组一次调频动作有效性的方法，其特征在于：所述步骤(4)中P1范围在12MPa到17MPa之间变化，而设计值为16.5MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310501566.8A CN103545840B (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 保证300mw发电机组一次调频动作有效性的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310501566.8A CN103545840B (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 保证300mw发电机组一次调频动作有效性的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103545840A CN103545840A (zh) | 2014-01-29 |
| CN103545840B true CN103545840B (zh) | 2015-08-05 |
Family
ID=49969032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310501566.8A Active CN103545840B (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 保证300mw发电机组一次调频动作有效性的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103545840B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104052072B (zh) * | 2014-05-27 | 2016-07-27 | 国家电网公司 | 基于幅值保持的火电机组一次调频优化控制方法及系统 |
| CN105929330B (zh) * | 2016-04-15 | 2019-01-04 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 | 一种发电机组一次调频响应时间的确定方法和系统 |
| CN109462227B (zh) * | 2018-10-23 | 2022-04-19 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种基于一次调频快速性评价方法 |
| CN111654058B (zh) * | 2020-05-27 | 2023-06-30 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 一种燃气发电机组转速不等率的计算方法 |
| CN112653157B (zh) * | 2020-11-17 | 2023-03-31 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种一次调频能力计算方法、装置及存储介质 |
| CN112832873B (zh) * | 2021-01-04 | 2023-06-27 | 中国神华能源股份有限公司国华电力分公司 | 参与电网调频的定压机组的控制方法及控制系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102611124A (zh) * | 2012-03-10 | 2012-07-25 | 山东电力研究院 | 适应智能电网的火力发电机组一次调频控制方法 |
| CN102607851A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-25 | 浙江省电力试验研究院 | 一种汽轮机流量特性试验方法 |
| CN102646980A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-22 | 山东电力研究院 | 新型单元火力发电机组一次调频补偿控制方法 |
| CN103343961A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-10-09 | 华北电力大学（保定） | 锅炉汽温控制系统中减温水冲击导前汽温测点的动态补偿方法 |
-
2013
- 2013-10-23 CN CN201310501566.8A patent/CN103545840B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102607851A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-25 | 浙江省电力试验研究院 | 一种汽轮机流量特性试验方法 |
| CN102611124A (zh) * | 2012-03-10 | 2012-07-25 | 山东电力研究院 | 适应智能电网的火力发电机组一次调频控制方法 |
| CN102646980A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-22 | 山东电力研究院 | 新型单元火力发电机组一次调频补偿控制方法 |
| CN103343961A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-10-09 | 华北电力大学（保定） | 锅炉汽温控制系统中减温水冲击导前汽温测点的动态补偿方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103545840A (zh) | 2014-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103545840B (zh) | 保证300mw发电机组一次调频动作有效性的方法 | |
| Guo et al. | Modeling and dynamic response control for primary frequency regulation of hydro-turbine governing system with surge tank | |
| CN101900080B (zh) | 采用变结构pid变桨控制的风机控制系统 | |
| CN107168101B (zh) | 考虑调频及稳定约束的机组调速系统控制参数整定方法 | |
| CN109308390B (zh) | 送受端电网风/光能与水电机组联合调节仿真系统及方法 | |
| CN104102788A (zh) | 一种基于联合循环燃机系统模型的调速方法 | |
| CN104089762B (zh) | 一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法 | |
| CN106532744A (zh) | 一种基于自抗扰控制的光伏电站抑制电网低频振荡的方法 | |
| CN107563538B (zh) | 大电网平台下的面向关键水位控制的多目标水库群调度优化方法 | |
| CN107240918A (zh) | 一种风电接入的电力系统等值简化方法 | |
| Liu et al. | Damping characteristics analysis of hydropower units under full operating conditions and control parameters: Accurate quantitative evaluation based on refined models | |
| CN109296500A (zh) | 基于鲁棒控制理论的最大风能捕获方法 | |
| CN110533236A (zh) | 一种水电站短期精细化调峰调度方法 | |
| CN102900602A (zh) | 用于在电压限度内对风电场进行操作的方法和装置 | |
| Saarinen et al. | Allocation of frequency control reserves and its impact on wear and tear on a hydropower fleet | |
| CN109167366A (zh) | 一种电力系统静态电压稳定临界点的计算方法 | |
| CN107346889B (zh) | 考虑一二次调频及最小频率偏差的负荷削减优化模型构建方法 | |
| CN110649596A (zh) | 一种考虑系统初始状态的频率全响应解析模型 | |
| Wang et al. | Experimental study on isolated operation of hydro-turbine governing system of Lunzua hydropower station in Zambia | |
| CN203161430U (zh) | 一种水电机组的水轮机调速系统 | |
| Shahgholian | Modelling and simulation of low-head hydro turbine for small signal stability analysis in power system | |
| Yang et al. | Parameter identification of steam turbine speed governor system | |
| Wang et al. | Multi-objective intelligent start-up strategy for small hydropower plants based on adaptive variable parameters of water head | |
| CN104319803A (zh) | 微电网分布式电源有功功率的鲁棒协调控制方法 | |
| CN104732008B (zh) | 一种基于低电压穿越期间控制策略的风电场等值方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhao Yi Inventor after: Ni Weichen Inventor after: Zhou Liansheng Inventor after: Gan Zhiyong Inventor after: Liu Da Inventor after: Zhang Lulu Inventor after: Liu Weiping Inventor after: Wang Weinan Inventor after: Du Yan Inventor after: Wang Jianjun Inventor after: Zhang Yingtian Inventor after: Zhang Changzhi Inventor after: Ding Hongsheng Inventor after: Hu Qingbo Inventor after: Wang Jian Inventor after: Li Haoran Inventor before: Zhao Yi Inventor before: Wang Jianjun Inventor before: Zhang Yingtian Inventor before: Zhang Changzhi Inventor before: Liu Weiping Inventor before: Wang Weinan |