CN104166093B - 兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,属控制系统领域。其在超临界机组DCS控制系统之频率—负荷控制回路中试验开关与转换模块之间,设置一电网频率跟踪、波动幅度判断模块;在进行频率扰动试验期间,实时检测电网的实际频率,将电网实际频率与预设定高/低限值进行比较;若电网实际频率在频率高/低限值范围内,正常进行频率扰动试验;当电网实际频率高于预设定频率高限值或低于预设定频率低限值时,转换模块切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网实际频率信号引入到频率—负荷控制回路中,使得机组自动退出正在进行的频率扰动试验,参与对电网的调频、调负荷,以满足电网调频需求和确保电网频率的安全控制。
Description
技术领域
本发明属于控制、调节系统领域,尤其涉及一种用于超临界机组调速系统的建模参数测量方法。
背景技术
超临界发电机组(简称为超临界机组),是指其过热器出口主蒸汽压力超过22.129MPa的汽轮机发电机组。目前运行的超临界机组运行压力均为24~25Mpa,理论上认为,在水的状态参数达到临界点时(压力22.129MPa温度374℃),水的汽化会在一瞬间完成,即在临界点时饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽水共存的二相区存在,二者的参数不再有区别。
超临界发电技术是一种高效、环保、可靠的发电技术,其具有煤耗低,污染物排污量少等特点;超临界机组控制技术是超临界发电技术中的重要一环,与机组的安全、稳定、经济的运行密切相关。
随着电力系统的发展,超临界机组已经成为我国电力行业的主力机组,经过几十年的发展,超临界发电技术已经相当成熟,其控制系统从总体上来说与常规亚临界发电机组相比并没有本质的区别。但就超临界机组本身来说,其直流炉的运行方式、大范围的变压控制,使超临界机组具有特殊的控制特点和难点。
研究和掌握大型超临界机组的动态特性,改进和优化超临界机组的控制策略,促进超临界机组的一些关键控制技术的提高,对提升我国超临界机组的自动化水平、促进节能降耗具有重要意义。
授权公告日为2010年06月02日,授权公告号为CN101339411B的中国发明专利中,公开了一种“超临界直流炉的仿真模拟器”,其是以火力发电厂单元机组的机理为基础,并结合经验建模的方法建立起来的火力发电厂单元机组超临界直流炉的数学模型,其特征在于:它包括分离器出口压力仿真、机前压力仿真、一级压力及机组负荷仿真和分离器出口焓值仿真四个部分,并在DCS控制系统(Distirbuted Control System,分散控制系统,或称之为集散控制系统)对该数学模型进行逻辑组态,然后根据实际运行机组运行参数的概率统计对该数学模型中各个参数进行静态配置和动态配置,使得该数学模型的输出参数能够很好的和实际运行机组的参数相匹配。该技术方案经现场使用证明能够很好的在线跟踪机组的实际运行参数,因此可以帮助分析超临界直流炉的控制特性,从而提出更合理的控制方案。
该技术方案是根据火力发电厂单元机组超临界直流炉的数学模型进行仿真,根据实际运行机组运行参数的概率统计对该数学模型中各个参数进行静态配置和动态配置,用以帮助分析超临界直流炉的控制特性,提出更合理的控制方案。由于其是基于数学模型的仿真,其所得到的控制方案只是一种理想化的理论模型和控制策略,其是否能完全应用到实际控制过程中去,尚需要在实际机组的DCS控制系统中进行实际运行验证和进一步的参数修改,才能得到真正符合实际机组控制特性的控制策略和经过验证的控制方案。
在超临界机组的实际运行过程中,当电网频率变化时,如果源侧发电机组能够相应改变出力,电网频率就能重新达到稳定,这就是电网频率控制的原理。
电网的频率变化是由于用电与供电不平衡引起的,当用电功率大于发电功率时电网频率下降;反之频率上升。
发电机组调频的任务是当电网频率的变化时,汽轮机调节系统、机组协调控制系统根据电网频率的变化情况,快速按调频要求利用锅炉的蓄能,自动改变调门的开度,改变发电机组的出力(即输出功率),使之适应电网负荷的变化,及时平衡用电与供电,保证电网的频率稳定和安全。
为测试超临界机组的调频性能,在超临界机组经过大、小修或者与调频相关的设备或控制策略发生改变的情况下,通常需要对其进行调频试验测试(亦称频率扰动试验),以保证超临界机组的调频性能满足电网调频的需求。
目前,在进行频率扰动试验期间(这段时间通常需要几个小时或更长的时间),为了防止电网实际频率对实验结果的干扰(这种干扰不利于定性、定量地分析实验结果),均采用切除电网的实际频率检测信号,叠加人为频率扰动信号的方法来进行。而若在试验期间若真的发生电网事故频率或较大频率波动,需要试验机组根据频差进行自动加、减负荷以便使电网频率恢复正常的时候,却因为试验机组的实际电网频率检测信号已经被切除,而使试验机组丧失了对电网进行调频的功能,这种情况对电网和电厂的安全运行都是十分不利的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其在超临界机组的频率扰动试验期间,同时监测电网的实际频率,在试验期间,若电网频率在一定范围内波动,则可以按照试验计划照常进行试验,而当电网频率波动超过一定允许范围,需要试验机组参与调频以保证电网频率控制安全的情况下,则自动终止超临界机组的频率扰动试验,自动引入电网实际频率信号,使参与试验的超临界机组能够自动、及时参与电网调频,以确保电网频率控制安全。
本发明的技术方案是:提供一种兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,包括通过参与试验的超临界机组之DCS控制系统中的频率—负荷控制回路,控制汽机的调门动作,对该超临界机组进行频率扰动试验,以验证该超临界机组的调频性能是否满足电网调频的需求;其特征在于:在所述试验超临界机组DCS控制系统之频率—负荷控制回路中的试验开关与转换模块之间,设置一个电网频率跟踪、波动幅度判断模块;所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块至少包括一个高/低限值比较单元、一个“非门”单元和一个“与门”单元;其所述高/低限值比较单元的信号输入端与电网实际频率检测单元的信号输出端连接,所述高/低限值比较单元的信号输出端经过所述的“非门”单元,与所述“与门”单元的第一输入端连接,所述“与门”单元的第二输入端与所述试验开关的输出端对应连接,所述“与门”单元的输出端与所述转换模块的输入端对应连接。
在对该超临界机组进行频率扰动试验期间,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块,实时检测电网的实际运行频率,将电网的实际频率与预设定的频率高/低限值进行比较。
若所述电网的实际频率在预设定的频率高/低限值范围内正常波动时,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块控制所述的频率—负荷控制回路将用于试验的试验频率扰动量换算成汽机调门目标动作指令,去控制汽机调门动作,该超临界机组按照试验计划/步骤正常进行频率扰动试验。
当所述电网的实际频率高于预设定的频率高限值或低于预设定的频率低限值时,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块控制所述的转换模块切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网的实际频率信号引入到所述的频率—负荷控制回路中,使得参与试验的超临界机组自动退出正在进行的频率扰动试验,并根据电网实际频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频/调负荷任务,以满足电网调频需求和确保电网频率的安全控制。
具体的,在本技术方案中,在于当所述电网的实际频率高于预设定的频率高限值或低于预设定的频率低限值时,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块输出高电平控制信号,通过所述转换模块的切换,切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网实际频率信号引入到所述超临界机组DCS控制系统的频率—负荷控制回路中,以确保参与试验的超临界机组及时参与对电网的调频/调负荷任务,从而避免了参与试验的超临界机组在进行所述的频率扰动试验期间,不能参与对电网的调频/调负荷、对电网频率的安全控制不利的缺点,在进行频率扰动试验期间,同时还兼顾了电网调频需求和频率控制的安全性两个方面,有助于保障电网和发电厂的安全运行。
具体的,在本技术方案中,在所述的高/低限值比较单元中分别预设定电网频率的高/低限值,在所述的频率扰动试验期间,所述的高/低限值比较单元读取电网的实际频率值,将电网的实际频率值与预设定的高/低限值分别进行比较。
当所述的电网的实际频率值高于预设定的高限值或低于预设定的低限值时,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块输出高电平控制信号,所述的高电平控制信号经过所述的“非门”单元的“反相”处理,变成低电平控制信号,被送至“与门”单元的第一输入端;若此时试验开关信号为表示频率扰动试验正在进行的高电平控制信号,则所述“与门”单元的输出端输出低电平控制信号至所述转换模块的输入端,所述的转换模块切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网实际频率信号引入到所述的频率—负荷控制回路中,使得参与试验的超临界机组自动退出正在进行的频率扰动试验,并根据电网实际频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频/调负荷任务。
具体的,其所述的“非门”单元为反相器功能电路或“否”算法模块,当其输入为高电平控制信号1时,输出为低电平控制信号0;当其输入为低电平控制信号0时,则输出为高电平控制信号1;所述的“非门”单元用于对所述电网频率跟踪、波动幅度判断模块输出的控制信号进行“反相”,以适应所述“与门”单元的信号输入要求。
具体的,其所述的“与门”单元为“与”逻辑功能电路或“与”算法模块,当其两个输入端均为高电平控制信号1时,其输出端为高电平控制信号1,当其两个输入端只有一个为高电平控制信号1时,则输出低电平控制信号0。
具体的,其所述预设定电网频率的高/低限值,可以分别预设定,并存储在所述的高/低限值比较单元中。
本技术方案所述的建模参数测量方法在进行超临界机组频率扰动试验期间,兼顾电网调频的需求,在保证电网调频需求的前提下,进行超临界机组的频率扰动试验,使得参与试验的超临界机组在进行频率扰动试验的同时,在电网实际频率与目标频率的偏差超过预设定电网频率高/低限值时,能根据电网实际频率与目标频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频/调负荷任务,以满足电网调频需求和确保电网的安全稳定运行。
在本技术方案中,其所述的频率—负荷控制回路或所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块,可以是实体电路构成的功能电路,也可以是DCS控制系统中的控制程序模块。
其所述的“非门”单元、“与门”单元或高/低限值比较单元,可以是实体电子电路构成的功能电路,也可以是DCS控制系统中的控制程序模块或子程序。
更进一步的,其所述预设定电网频率的高/低限值,采用电网的频率值来表述,或者,采用汽机的转速值来表述,其换算关系为:50Hz=3000转。
与现有技术比较,本发明的优点是:
1.在超临界机组的频率扰动试验期间,实时监测电网的实际运行频率,当电网频率波动超过一定允许范围后,自动终止超临界机组的频率扰动试验,自动引入电网实际频率信号,使参与试验的超临界机组能够及时参与电网调频,以确保电网频率控制安全,避免了试验机组在试验期间,不能参与调频、对电网频率安全控制不利的缺点;
2.整个测量方法基于现有试验机组DCS控制系统的频率控制过程,增加了电网频率跟踪、波动幅度判断模块/监控步骤,可自动切除试验频率扰动量,并自动引入电网实际频率信号到DCS控制系统的频率—负荷控制回路中,使试验机组根据频差信号及时自动增、减负荷(发电功率),使试验机组能够及时参与电网调频,有助于确保电网的频率控制和电网的安全、稳定运行;
3.本技术方案兼顾了电网调频需求和机组频率控制的安全性两个方面,对整个电网和电厂发电设备的安全运行都是十分有利的。
附图说明
图1是现有超临界机组调速建模频率扰动参数测量系统的控制逻辑示意图;
图2是本发明技术方案的调速建模参数测量频率扰动参数测量系统的控制逻辑示意图;
图3是本发明技术方案测量方法的步骤方框示意图。
图中TM为汽机指令信号,n为实际转速信号,n0为目标转速信号,n1为试验用模拟转速信号,T为转换模块,∑为加法模块,F(X)为函数模块,N为“非门”单元,AND为“与门”单元,H/L为高/低限值比较单元,CCS为机组协调控制系统,DEH为汽轮机的数字化电液调节系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1中,给出了目前通用的调速系统建模参数测量中叠加频率扰动的控制逻辑示意图。
在试验机组DCS(Distributed Control System,分散控制系统)控制系统的频率—负荷控制模块、程序或控制回路中(如图中所示整个虚线框所围成的部分),当试验开关闭合为1(即输出为高电平控制信号)时,选择模块T输出试验转速信号,试验转速信号与目标转速信号经过加法模块∑“取差”后经过函数模块F(X)换算成汽机调门目标动作指令,去控制汽机调门动作,进行所述的频率扰动试验。
很明显,在该控制逻辑/方法中,在进行频率扰动试验期间,无论电网实际运行频率(图中以机组实际转速n来表示,下同)如何变化,实验机组都按照试验转速n1与目标转速n0的偏差去加、减负荷,而与电网实际运行频率(或机组实际转速n)无关,当试验期间电网实际运行频率有较大偏差时,试验机组并不参与整个电网的应急调频工作,不利于电网实际工作频率的控制、保障以及整体电网的安全、稳定运行。
图中所示的CCS(Coordinated Control System)为机组协调控制系统,DEH(Digital Electric Hydraulic Control System)为汽轮机的数字化电液调节系统,其余诸如一次调频曲线、以电负荷为量纲的调门指令、能量换算模块、阀门管理模块或调门控制均为本专业现有技术,在此不再叙述。
图2中,与图1所示控制逻辑/方法的不同之处在于,本技术方案所提供的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,当试验开关投入后(即试验开关输出高电平控制信号1),且电网频率在预设定的频率高/低限值之间的范围内波动,则高/低限值比较单元H/L输出低电平控制信号0,经过“非门”单元N“反相”后,变为高电平控制信号1,该高电平控制信号被送至“与门”单元AND的第一输入端,由于此时试验开关的输出为高电平控制信号1,被送至“与门”单元AND的第二输入端,则“与门”单元AND的两个输入端均为高电平,故其输出端为高电平1,因而选择模块T的输入为1,其输出端选择将试验转速信号n1送入后续的加法模块∑(或者说,选择模块T的输出为试验转速信号n1),则通过改变试验转速信号的大小,进行正常的调频试验。
在实际实施时,可以根据电网的具体运行要求,通过高/低限值比较单元H/L,改变高、低限幅参数,或者设置其它允许的试验频率波动范围。
其所述预设定电网频率的高/低限值,可以采用电网的频率值来表述,或者,也可以采用汽机的转速值来表述,其换算关系为:50Hz=3000转。
在所述的试验进行期间(以试验开关的投入为标志),若电网实际频率(图中以实际转速n来表示,下同)与目标频率(图中以目标转速n0来表示,下同)的偏差超过预设定的频率高/低限值(例如,±5转或±0.0833Hz)时,高/低限值比较单元H/L输出高电平控制信号1,经过“非门”单元N“反相”后,变为低电平控制信号0,该低电平控制信号被送至“与门”单元AND的第一输入端;,而此时试验开关的输出为高电平控制信号1,则“与门”单元AND的两个输入端只有一个为高电平控制信号1,故其输出低电平控制信号0,则选择模块T自动切除试验转速信号,选择输出电网实际频率信号,其后续的加法模块∑、函数模块F(X),根据实际频率与目标频率的偏差值,换算成调门动作幅度,动作汽机调门,从而使机组可以参与电网调频控制,确保电网频率安全。
其余同图1。
图3中,本发明的技术方案提供了一种兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,包括通过参与试验的超临界机组之DCS控制系统中的频率—负荷控制回路,对该超临界机组进行频率扰动试验,以验证该超临界机组的调频性能是否满足电网调频的需求。
其发明点在于在所述试验超临界机组DCS控制系统之频率—负荷控制回路中的试验开关与转换模块之间,设置一个电网频率跟踪、波动幅度判断模块;所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块至少包括一个高/低限值比较单元、一个“非门”单元和一个“与门”单元;其所述高/低限值比较单元的信号输入端与电网实际频率检测单元的信号输出端连接,所述高/低限值比较单元的信号输出端经过所述的“非门”单元,与所述“与门”单元的第一输入端连接,所述“与门”单元的第二输入端与所述试验开关的输出端对应连接,所述“与门”单元的输出端与所述转换模块的输入端对应连接。
在对该超临界机组进行频率扰动试验期间,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块,实时检测电网的实际运行频率,将电网的实际频率与预设定的频率高/低限值进行比较。
若所述电网的实际频率在预设定的频率高/低限值范围内正常波动时,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块控制所述的频率—负荷控制回路将用于试验的试验频率扰动量换算成汽机调门目标动作指令,去控制汽机调门动作,该超临界机组按照试验计划或步骤,进行正常的频率扰动试验。
当所述电网的实际频率高于预设定的频率高限值或低于预设定的频率低限值时,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块控制所述的转换模块切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网实际频率信号引入到所述的频率—负荷控制回路中,使得参与试验的超临界机组自动退出正在进行的频率扰动试验,并根据电网实际频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频或调负荷任务,以满足电网调频需求和确保电网频率的安全控制。
具体的,在本技术方案中,当所述电网的实际频率高于预设定的频率高限值或低于预设定的频率低限值时,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块输出高电平控制信号,通过所述转换模块的切换,切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网实际频率信号引入到所述超临界机组DCS控制系统的频率—负荷控制回路中,以确保参与试验的超临界机组及时参与对电网的调频或调负荷任务,从而避免了参与试验的超临界机组在进行所述的频率扰动试验期间,不能参与对电网的调频或调负荷、对电网频率的安全控制不利的缺点;在进行频率扰动试验期间,同时还兼顾了电网调频需求和频率控制的安全性两个方面,有助于保障电网和发电厂的安全运行。
具体的,在本技术方案中,在所述的高/低限值比较单元中分别预设定电网频率的高/低限值,在所述的频率扰动试验期间,所述的高/低限值比较单元读取电网的实际频率值,将电网的实际频率值与预设定的高/低限值分别进行比较。
当所述的电网的实际频率值高于预设定的高限值,或低于预设定的低限值时,所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块输出高电平控制信号,所述的高电平控制信号经过所述的“非门”单元的“反相”处理,变成低电平控制信号,被送至“与门”单元的第一输入端,若此时试验开关信号为表示频率扰动试验正在进行的高电平控制信号,则所述“与门”单元的输出端输出低电平控制信号至所述转换模块的输入端,所述的转换模块切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网实际频率信号引入到所述的频率—负荷控制回路中,使得参与试验的超临界机组自动退出正在进行的频率扰动试验,并根据电网实际频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频或调负荷任务。
具体的,其所述的“非门”单元为反相器功能电路或“否”算法模块,当其输入为高电平控制信号1时,输出为低电平控制信号0;当其输入为低电平控制信号0时,则输出为高电平控制信号1;所述的“非门”单元用于对所述电网频率跟踪、波动幅度判断模块输出的控制信号进行“反相”,以适应所述“与门”单元的信号输入要求。
具体的,其所述的“与门”单元为“与”逻辑功能电路或“与”算法模块,当其两个输入端均为高电平控制信号1时,其输出端为高电平控制信号1,当其两个输入端只有一个为高电平控制信号1时,则输出低电平控制信号0。
具体的,其所述预设定电网频率的高/低限值,可以分别预设定,并存储在所述的高/低限值比较单元中。
本技术方案中所述的建模参数测量方法在进行超临界机组频率扰动试验期间,兼顾电网调频的需求,在保证电网调频需求的前提下,进行超临界机组的频率扰动试验,使得参与试验的超临界机组在进行频率扰动试验的同时,在电网实际频率与目标频率的偏差超过预设定电网频率高/低限值时,能根据电网实际频率与目标频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频或调负荷任务,以满足电网调频需求和确保电网的安全稳定运行。
在本技术方案中,当所述的试验开关投入后,且电网频率在预设定的电网频率高/低限值之间的范围内波动时,所述选择模块的输入为高电平控制信号1,其输出选择将试验转速信号引入所述的频率—负荷控制回路中,则通过改变试验转速信号的大小,进行超临界机组的调频试验;在试验期间若电网实际频率与目标频率的偏差超过预设定电网频率高/低限值时,所述的选择模块自动切除试验转速信号,选择将所述的电网实际频率信号引入所述的频率—负荷控制回路中,使该机组可以参与电网调频控制,根据电网实际频率与目标频率的偏差换算成调门动作幅度,动作汽机调门,从而确保电网频率安全。
本技术方案中所述的频率—负荷控制回路或所述的电网频率跟踪、波动幅度判断模块,可以是实体电路构成的功能电路,也可以是DCS控制系统中的控制程序模块。
其所述的“非门”单元、“与门”单元或高/低限值比较单元,可以是实体电子电路构成的功能电路,也可以是DCS控制系统中的控制程序模块或子程序。
由于采用实体电子元器件或程序模块或子程序,来构建上述的各个功能电路、或模块,属于现有技术,故其具体实现方法或步骤、相互之间具体的电路连接关系或程序编制过程在此不再叙述。
由于本发明的技术方案,在进行超临界机组的频率扰动试验期间,同时监测电网的实际频率,在试验期间,若电网频率在一定范围内波动,则可以按照试验计划照常进行试验,而当电网频率波动超过一定允许范围,需要试验机组参与调频以保证电网频率控制安全的情况下,则自动终止超临界机组的频率扰动试验,自动引入电网实际频率信号,使参与试验的超临界机组能够自动、及时参与电网调频,以确保电网频率控制安全。
本发明可广泛用于超临界机组调速系统建模参数的测试领域。
Claims (10)
1.一种兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,包括通过参与试验的超临界机组之DCS控制系统中的频率—负荷控制回路,控制汽机的调门动作,对该超临界机组进行频率扰动试验,以验证该超临界机组的调频性能是否满足电网调频的需求;其特征在于:
在超临界机组DCS控制系统之频率—负荷控制回路中的试验开关与转换模块之间,设置一个电网频率跟踪及波动幅度判断模块;
所述的电网频率跟踪及波动幅度判断模块至少包括一个高/低限值比较单元、一个“非门”单元和一个“与门”单元;其所述高/低限值比较单元的信号输入端与电网实际频率检测单元的信号输出端连接,所述高/低限值比较单元的信号输出端经过所述的“非门”单元,与所述“与门”单元的第一输入端连接,所述“与门”单元的第二输入端与所述试验开关的输出端对应连接,所述“与门”单元的输出端与所述转换模块的输入端对应连接;
在对该超临界机组进行频率扰动试验期间,所述的电网频率跟踪及波动幅度判断模块,实时检测电网的实际频率,将电网的实际频率与预设定的频率高/低限值进行比较;
若所述电网的实际频率在预设定的频率高/低限值范围内正常波动时,所述的电网频率跟踪及波动幅度判断模块控制所述的频率—负荷控制回路将用于试验的试验频率扰动量换算成汽机调门目标动作指令,去控制汽机调门动作,该超临界机组按照试验计划/步骤正常进行频率扰动试验;
当所述电网的实际频率高于预设定的频率高限值或低于预设定的频率低限值时,所述的电网频率跟踪及波动幅度判断模块控制所述的转换模块切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网的实际频率信号引入到所述的频率—负荷控制回路中,使得参与试验的超临界机组自动退出正在进行的频率扰动试验,并根据电网实际频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频/调负荷任务,以满足电网调频需求和确保电网频率的安全控制。
2.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于当所述电网的实际频率高于预设定的频率高限值或低于预设定的频率低限值时,所述的电网频率跟踪及波动幅度判断模块输出高电平控制信号,通过所述转换模块的切换,切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网实际频率信号引入到所述超临界机组DCS控制系统的频率—负荷控制回路中,以确保参与试验的超临界机组及时参与对电网的调频/调负荷任务,从而避免了参与试验的超临界机组在进行所述的频率扰动试验期间,不能参与对电网的调频/调负荷和对电网频率的安全控制不利的缺点,在进行频率扰动试验期间,同时还兼顾了电网调频需求和频率控制的安全性两个方面,有助于保障电网和发电厂的安全运行。
3.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于在所述的高/低限值比较单元中分别预设定电网的频率高/低限值,在所述的频率扰动试验期间,所述的高/低限值比较单元读取电网的实际频率值,将电网的实际频率值与预设定的频率高/低限值分别进行比较;
当所述的电网的实际频率值高于预设定的高限值或低于预设定的低限值时,所述的电网频率跟踪及波动幅度判断模块输出高电平控制信号,所述的高电平控制信号经过所述的“非门”单元的“反相”处理,变成低电平控制信号,被送至“与门”单元的第一输入端;若此时试验开关信号为表示频率扰动试验正在进行的高电平控制信号,则所述“与门”单元的输出端输出低电平控制信号至所述转换模块的输入端,所述的转换模块切除用于试验的试验频率扰动量,并将电网实际频率信号引入到所述的频率—负荷控制回路中,使得参与试验的超临界机组自动退出正在进行的频率扰动试验,并根据电网实际频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频/调负荷任务。
4.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于所述的“非门”单元为反相器功能电路或“否”算法模块,当其输入为高电平控制信号1时,输出为低电平控制信号0;当其输入为低电平控制信号0时,则输出为高电平控制信号1;所述的“非门”单元用于对所述电网频率跟踪及波动幅度判断模块输出的控制信号进行“反相”,以适应所述“与门”单元的信号输入要求。
5.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于所述的“与门”单元为“与”逻辑功能电路或“与”算法模块,当其两个输入端均为高电平控制信号1时,其输出端为高电平控制信号1,当其两个输入端只有一个为高电平控制信号1时,则输出低电平控制信号0。
6.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于所述预设定的频率高/低限值,能够分别预设定,并存储在所述的高/低限值比较单元中。
7.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于所述的建模参数测量方法在进行超临界机组频率扰动试验期间,兼顾电网调频的需求,在保证电网调频需求的前提下,进行超临界机组的频率扰动试验,使得参与试验的超临界机组在进行频率扰动试验的同时,在电网实际频率与目标频率的偏差超过预设定的频率高/低限值时,能根据电网实际频率与目标频率的频差信号,及时自动增、减负荷,参与对电网的调频/调负荷任务,以满足电网调频需求和确保电网的安全稳定运行。
8.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于所述的频率—负荷控制回路或所述的电网频率跟踪及波动幅度判断模块,是实体电路构成的功能电路,或者,是DCS控制系统中的控制程序模块。
9.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于所述的“非门”单元、“与门”单元或高/低限值比较单元,是实体电子电路构成的功能电路,或者,是DCS控制系统中的控制程序模块或子程序。
10.按照权利要求1所述的兼顾电网调频需求的超临界机组调速系统建模参数测量方法,其特征在于所述预设定的频率高/低限值,采用电网的频率值来表述,或者,采用汽机的转速值来表述,其换算关系为:50Hz=3000转。
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