CN104269871B - 提高火力发电机组一次调频正确动作合格率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高火力发电机组一次调频正确动作合格率的方法,(1)当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟并且DEH一次调频指令增加时,DEH一次调频指令经过超前/滞后,增强一次调频作用效果,消除自身负荷波动造成对一次调频效果的负面效应;当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟并且DEH一次调频指令减小时,DEH一次调频指令不做修正;(2)当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟并且DEH一次调频指令减小时,DEH一次调频指令经过超前/滞后,增强一次调频作用效果,消除自身负荷波动造成对一次调频效果的负面效应;当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟并且DEH一次调频指令增加时,DEH一次调频指令不做修正。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电机组一次调频领域,尤其涉及一种提高单元机组一次调频正确动作率的调节方法。
背景技术
随着智能电网建设的快速发展和人们对电能依赖程度的日益加大,要求电网必须具备电力安全供应的保障体系。电网频率是电能质量三大指标之一,电网的频率反映了发电机有功功率和用电负荷之间的平衡关系,是电力系统运行的重要控制参数。一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时,发电机组的汽轮机调速系统根据电网频率的变化自动调节气门开度,从而调整有功出力,减少网频偏差所提供的服务。一次调频功能是并网发电厂机组调节系统必须具备基本功能之一,它对保证电网的安全稳定运行、提高电能质量及电网频率的控制水平等起着重要作用。
现有评价单台机组一次调频性能是采用动态性能综合指标:一般采用机组一次调频的调频正确动作率和速度变动率等性能指标。电网频率在频差超过一次调频死区但频率变化较小,通常是50.033HZ~50.05HZ或49.95~49.967是一次调频动作的高发区域,同时这段调频区也是电网考核机组一次调频动作正确率的调频区。在此调频区内机组一次调频负荷响应过程经常出现明显落后于频差变化的趋势,或因机组自身负荷波动而影响机组一次调频负荷响应,这会造成一次调频考核系统对于机组一次调频动作时为电网提供的电量补偿不能准确的被计算。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的小频差范围内一次调频动作提供电量不满足要求的问题,提出了一种提高火力发电机组一次调频正确动作合格率的方法,当一次调频动作时,对DEH一次调频指令响应速度和响应幅度进行优化,使得一次调频补偿电量能为电网频率稳定做出更多贡献,同时提高机组一次调频正确动作合格率。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种提高火力发电机组一次调频正确动作合格率的方法,包括:
(1)当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟并且DEH一次调频指令增加或不变时,为消除因机组自身负荷的波动而致使一次调频出现不调或反方向的动作结果,DEH一次调频指令经过超前/滞后,增强一次调频的作用效果,消除自身负荷波动造成对一次调频效果的负面效应;
当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟并且DEH一次调频指令减小时,DEH一次调频指令不做修正;
(2)当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟并且DEH一次调频指令减小或不变时,为消除因机组自身负荷的波动而致使一次调频出现不调或反方向的动作结果,DEH一次调频指令经过超前/滞后,增强一次调频的作用效果,消除自身负荷波动造成对一次调频效果的负面效应;
当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟并且DEH一次调频指令增加时,DEH一次调频指令不做修正。
所述步骤(1)的具体控制过程为:
当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟,则低限模块输出逻辑真信号,高限模块输出逻辑假信号,第三逻辑切换模块输出选择第一逻辑切换模块的信号,此时:
若DEH一次调频指令大于等于经过第一一阶惯性环节模块后的DEH一次调频指令,则大于等于比较模块输出逻辑真信号,第一逻辑与模块输出真信号,第一逻辑切换模块输出信号选择为DEH一次调频指令经过第一超前/滞后模块的输出信号,经过第三逻辑切换模块,传输给修正后DEH一次调频指令输出模块;
若DEH一次调频指令小于经过第一一阶惯性环节模块后的DEH一次调频指令,则大于等于比较模块输出逻辑假信号,第一逻辑与模块输出假信号,第一逻辑切换模块输出信号选择为DEH一次调频指令模块输出信号,经过第三逻辑切换模块,传输给修正后DEH一次调频指令输出模块。
所述步骤(2)的具体控制过程为:
当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟,则低限模块输出逻辑假信号,高限模块输出逻辑真信号,第三逻辑切换模块输出选择第二逻辑切换模块的信号,此时:
若DEH一次调频指令小于等于经过第二一阶惯性环节模块后的DEH一次调频指令,则小于等于比较模块输出逻辑真信号,第二逻辑与模块输出真信号,第二逻辑切换模块输出信号选择为DEH一次调频指令经过第二超前/滞后模块的输出信号,经过第三逻辑切换模块,传输给修正后DEH一次调频指令输出模块;
若DEH一次调频指令大于经过第二一阶惯性环节模块后的DEH一次调频指令,则小于等于比较模块输出逻辑假信号,第二逻辑与模块输出假信号,第二逻辑切换模块输出信号选择为DEH一次调频指令模块输出信号,经过第三逻辑切换模块,传输给修正后DEH一次调频指令输出模块。
各功能块介绍:
DEH一次调频指令模块,接收的是当机组转速超过一定的死区后,产生一个频率对应的调节负荷量。
DEH转速模块,接受的是机组汽轮机转速信号,采用的是模拟量输入模块。
第一超前/滞后模块和第二超前/滞后模块,既有超前功能,也有滞后功能,当超前时间大于滞后时间,模块的输出变化快于输入变化。超前时间小于滞后时间时,模块的输出变化慢于输入变化,超前时间等于滞后时间时,输入值与输出值相等。
第一一阶惯性环节模块和第二一阶惯性环节模块,作用是用来保持一次调频指令的一定滞后性,与未经一次调频指令信号做比较,可以得出一次调频指令的变化方向。
大于等于比较模块,作用是当上引脚的模拟量大于等于下引脚的模拟量,即一次调频指令当前值大于等于上一时刻值时,输出逻辑真信号,否则输出逻辑假信号。
第一逻辑与模块,作用是当一次调频指令增加且DEH转速值小于2998转/分钟时,输出逻辑真。
低限模块,其低限值是2998,主要作用是把转速模拟量转化一个开关量:输入值和这个低限值比较,输入值小于低限值则输出为逻辑真,反之输出为逻辑假;
第一逻辑切换模块和第二逻辑切换模块,作用是当第三开关量引脚为真时,分别选择第一超前/滞后模块和第二超前/滞后模块的输出,当第三开关量引脚为假时,选择DEH一次调频指令模块的输出。
小于等于比较模块,作用是当上引脚的模拟量大于等于下引脚的模拟量,即一次调频指令当前值小于等于上一时刻值时,输出逻辑真信号,否则输出逻辑假信号。
第二逻辑与模块,作用是当一次调频指令减小且DEH转速值大于3002转/分钟时,输出逻辑真。
高限模块,其高限值是3002,主要作用是把转速模拟量转化一个开关量:输入值和这个高限值比较,输入值大于高限值则输出为逻辑真,反之输出为逻辑假;
第三逻辑切换模块,作用是当第三开关量引脚为真时,即转速信号大于3002转/分钟,选择第二逻辑切换模块的输出,当第三开关量引脚为假时,即转速信号小于等于3002转/分钟,选择第一逻辑切换模块的输出。
修正后DEH一次调频指令输出模块,采用模拟量输出卡件。
本发明中,DEH即汽轮机数字电液控制系统(DigitalElectricHydraulicControlSystem),简称数字电调,是DCS的重要组成部分。
本发明的有益效果是:在网频波动时,提高一次调频调节速率,增加一次调频的动作初幅值,避免由于机组负荷自身波动方向与一次调频动作方向不同向而对机组一次调频实际响应幅值产生的衰减,从而快速的稳定电网频率,保障电网的稳定安全运行。
附图说明
图1是本发明系统原理图;
图2是一个实施例的效果图;
其中1.DEH一次调频指令模块,2.DEH转速模块,3.第一超前/滞后模块,4.第一一阶惯性环节模块,5.大于等于比较模块,6.第一逻辑与模块,7.低限模块,8.第一逻辑切换模块,9.第二超前/滞后模块,10.第二一阶惯性环节模块,11.小于等于比较模块,12.第二逻辑与模块,13.高限模块,14.第二逻辑切换模块,15.第三逻辑切换模块,16.修正后DEH一次调频指令输出模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示,提高火力发电机组一次调频正确动作合格率的方法,包括:
(1)当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟并且DEH一次调频指令增加或不变时(即大于等于)时,为消除因机组自身负荷的波动而致使一次调频出现不调或反方向的动作结果,DEH一次调频指令经过超前/滞后,增强一次调频的作用效果,消除自身负荷波动造成对一次调频效果的负面效应;
当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟并且DEH一次调频指令减小(即小于)时,DEH一次调频指令不做修正。
具体过程为:
当机组DEH转速模块2接受的转速信号小于2998转/分钟时,此时低限模块7的输出为真,高限模块13输出为假,逻辑切换模块15的输出接受逻辑切换模块8的输出,此时:
若DEH一次调频指令模块1的输出增加或不变(即大于等于)时,通过第一一阶惯性环节模块4,大于等于比较模块5的输出为真,第一逻辑与模块6的输出为真,第一逻辑切换模块8的输出选择为DEH一次调频指令模块1经过第一超前/滞后模块3的输出,即修正后DEH一次调频指令输出模块16接受的第三逻辑切换模块15的输出来自DEH一次调频指令模块1经过第一超前滞后模块3的输出;
若DEH一次调频指令模块1的输出减小时,通过第一一阶惯性环节模块4,大于等于比较模块5的输出为假,第一逻辑与模块6的输出为假,第一逻辑切换模块8的输出选择为DEH一次调频指令模块1的数值,即修正后DEH一次调频指令输出模块16接受的第三逻辑切换模块15的输出来自DEH一次调频指令模块1的数值。
(2)当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟并且DEH一次调频指令减小或不变(即小于等于)时,为消除因机组自身负荷的波动而致使一次调频出现不调或反方向的动作结果,DEH一次调频指令经过超前/滞后,增强一次调频的作用效果,消除自身负荷波动造成对一次调频效果的负面效应;
当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟并且DEH一次调频指令增加时,DEH一次调频指令不做修正。
具体过程如下:
当机组DEH转速模块2接受的转速信号大于3002转/分钟时,此时高限模块13的输出为真,逻辑切换模块15的输出接受逻辑切换模块14的输出,此时:
若DEH一次调频指令模块1的输出减小或不变时,通过第二一阶惯性环节模块10,小于等于比较模块11的输出为真,第二逻辑与模块12的输出为真,第二逻辑切换模块14的输出选择为DEH一次调频指令模块1经过第二超前/滞后模块9的输出,即修正后DEH一次调频指令输出模块16接受的第三逻辑切换模块15的输出来自DEH一次调频指令模块1经过第二超前滞后模块9的输出;
若DEH一次调频指令模块1的输出增加时,通过第二一阶惯性环节模块10,小于等于比较模块11的输出为假,第二逻辑与模块12的输出为假,第二逻辑切换模块14的输出选择为DEH一次调频指令模块1的数值,即修正后DEH一次调频指令输出模块16接受的第三逻辑切换模块15的输出来自DEH一次调频指令模块1的数值。
如图1所示,各功能块介绍如下:
DEH一次调频指令模块1,接收的是当机组转速超过一定的死区后,产生一个频率对应的调节负荷量。
DEH转速模块2,接受的是机组汽轮机转速信号,采用的是模拟量输入模块。
第一超前/滞后模块3和第二超前/滞后模块9,既有超前功能,也有滞后功能,当超前时间大于滞后时间,模块的输出变化快于输入变化。超前时间小于滞后时间时,模块的输出变化慢于输入变化,超前时间等于滞后时间时,输入值与输出值相等。
第一一阶惯性环节模块4和第二一阶惯性环节模块10,作用是用来保持一次调频指令的一定滞后性,与未经一次调频指令信号做比较,可以得出一次调频指令的变化方向。
大于等于比较模块5,作用是当上引脚的模拟量大于等于下引脚的模拟量,即一次调频指令当前值大于等于上一时刻值时,输出逻辑真信号,否则输出逻辑假信号。
第一逻辑与模块6,作用是当一次调频指令增加且DEH转速值小于2998转/分钟时,输出逻辑真。
低限模块7,其低限值是2998,主要作用是把转速模拟量转化一个开关量:输入值和这个低限值比较,输入值小于低限值则输出为逻辑真,反之输出为逻辑假;
第一逻辑切换模块8和第二逻辑切换模块14,作用是当第三开关量引脚为真时,分别选择第一超前/滞后模块3和第二超前/滞后模块9的输出,当第三开关量引脚为假时,选择DEH一次调频指令模块1的输出。
小于等于比较模块11,作用是当上引脚的模拟量大于等于下引脚的模拟量,即一次调频指令当前值小于等于上一时刻值时,输出逻辑真信号,否则输出逻辑假信号。
第二逻辑与模块12,作用是当一次调频指令减小且DEH转速值大于3002转/分钟时,输出逻辑真。
高限模块13,其高限值是3002,主要作用是把转速模拟量转化一个开关量:输入值和这个高限值比较,输入值大于高限值则输出为逻辑真,反之输出为逻辑假;
第三逻辑切换模块15,作用是当第三开关量引脚为真时,即转速信号大于3002转/分钟,选择第二逻辑切换模块14的输出,当第三开关量引脚为假时,即转速信号小于等于3002转/分钟,选择第一逻辑切换模块8的输出。
修正后DEH一次调频指令输出模块16,采用模拟量输出卡件。
作为本发明的一个300MW机组具体实例,通过应用本发明中方法,效果如图2所示.
当机组DEH转速低于2998转/分钟时且一次调频指令负方向增加时,修正后的一次调频指令高于实际的一次调频指令,增强一次调频作用效果,减小由于机组负荷自身波动方向与一次调频动作方向不同向而对机组一次调频实际响应幅值产生的衰减;当机组DEH转速超过3002转/分钟时,在一次调频指令动作增加时,修正后的一次调频指令高于实际的一次调频指令,增强一次调频作用效果,同样减小由于机组负荷自身波动方向与一次调频动作方向不同向而对机组一次调频实际响应幅值产生的衰减,从而快速的稳定电网频率,保障电网的稳定安全运行。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (3)
1.一种提高火力发电机组一次调频正确动作合格率的方法,其特征是,包括:
(1)当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟并且DEH一次调频指令增加或不变时,为消除因机组自身负荷的波动而致使一次调频出现不调或反方向的动作结果,DEH一次调频指令经过超前/滞后,增强一次调频的作用效果,消除自身负荷波动造成对一次调频效果的负面效应;
当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟并且DEH一次调频指令减小时,DEH一次调频指令不做修正;
(2)当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟并且DEH一次调频指令减小或不变时,为消除因机组自身负荷的波动而致使一次调频出现不调或反方向的动作结果,DEH一次调频指令经过超前/滞后,增强一次调频的作用效果,消除自身负荷波动造成对一次调频效果的负面效应;
当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟并且DEH一次调频指令增加时,DEH一次调频指令不做修正。
2.如权利要求1所述的方法,其特征是,所述步骤(1)的具体控制过程为:
当机组DEH转速模块接受的转速信号低于2998转/分钟,则低限模块输出逻辑真信号,高限模块输出逻辑假信号,第三逻辑切换模块输出选择第一逻辑切换模块的信号,此时:
若DEH一次调频指令大于等于经过第一一阶惯性环节模块后的DEH一次调频指令,则大于等于比较模块输出逻辑真信号,第一逻辑与模块输出真信号,第一逻辑切换模块输出信号选择为DEH一次调频指令经过第一超前/滞后模块的输出信号,经过第三逻辑切换模块,传输给修正后DEH一次调频指令输出模块;
若DEH一次调频指令小于经过第一一阶惯性环节模块后的DEH一次调频指令,则大于等于比较模块输出逻辑假信号,第一逻辑与模块输出假信号,第一逻辑切换模块输出信号选择为DEH一次调频指令模块输出信号,经过第三逻辑切换模块,传输给修正后DEH一次调频指令输出模块。
3.如权利要求1所述的方法,其特征是,所述步骤(2)的具体控制过程为:
当机组DEH转速模块接受的转速信号大于3002转/分钟,则低限模块输出逻辑假信号,高限模块输出逻辑真信号,第三逻辑切换模块输出选择第二逻辑切换模块的信号,此时:
若DEH一次调频指令小于等于经过第二一阶惯性环节模块后的DEH一次调频指令,则小于等于比较模块输出逻辑真信号,第二逻辑与模块输出真信号,第二逻辑切换模块输出信号选择为DEH一次调频指令经过第二超前/滞后模块的输出信号,经过第三逻辑切换模块,传输给修正后DEH一次调频指令输出模块;
若DEH一次调频指令大于经过第二一阶惯性环节模块后的DEH一次调频指令,则小于等于比较模块输出逻辑假信号,第二逻辑与模块输出假信号,第二逻辑切换模块输出信号选择为DEH一次调频指令模块输出信号,经过第三逻辑切换模块,传输给修正后DEH一次调频指令输出模块。
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