CN104344423A - 一种提高褐煤机组agc性能指标的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高褐煤机组自动发电量控制AGC性能的方法及装置，该方法包括：接收AGC负荷指令，并确定所述AGC负荷指令的升降要求；确定所述AGC负荷指令要求负荷升高时，利用实验预先确定的升负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；确定所述AGC负荷指令要求负荷降低时，利用实验预先确定的降负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；利用所述一次风压最终值，对所述褐煤机组进行一次风压调节。本发明在AGC负荷指令发生升降变化时，利用升负荷补偿参数和降负荷补偿参数对褐煤机组的一次风压值进行补偿，并利用得到的一次风压最终值对褐煤机组进行一次风压调节，相比于现有技术，本发明提高了褐煤机组的负荷调节速率，缩短了响应时间，改善了褐煤机组的AGC性能。

Description

一种提高褐煤机组AGC性能指标的方法及装置

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体地，涉及一种提高褐煤机组AGC性能指标的方法及装置。

背景技术

在联合电力系统中，AGC（Automatic Generation Control，自动发电量控制）是能量管理系统的一项重要功能，它控制着调频机组的出力，以满足不断变化的用户电力需求，并使系统处于经济的运行状态。

AGC是保证电网安全经济运行以及提高电网运行水平的重要措施之一，近年来电网监管主管部门相继出台了《并网发电厂辅助服务管理实施细则》和《发电厂并网运行管理实施细则》，AGC性能指标的优劣直接关系到发电企业的经济效益，提高AGC性能指标的需求极为迫切。

褐煤是燃煤矿化程度最浅的煤种，其燃烧热值相对较低而水分较大，因此褐煤机组需要较大的锅炉炉膛空间及更多的助燃空气。以AGC负荷响应时间及负荷响应速率方面比较，燃烧褐煤机组存在先天劣势，在燃烧褐煤时，燃煤热量释放强度比烟煤弱，在AGC要求大幅调节负荷出力时，无法使用常规燃煤机组控制手段达到理想效果，存在调节时间滞后、负荷调节速度较慢等问题。

目前，火力发电机组的AGC功能设计一般遵循以下原则：

（1）协调控制层设计要求：采用分散控制系统且具有机组协调控制和AGC功能的机组，为满足AGC控制品质要求，必须选择“炉跟机”CCS控制模式，即采取负荷响应较快的汽轮机侧进行功率调节，而响应负荷较慢的锅炉侧进行机组主汽压与汽温控制，CCS侧完成协调控制模式切换并进行功率调节，输出综合阀位指令。

（2）底层调节系统设计要求：要求给水调节系统、一次风调节系统、二次风调节系统，给煤调节系统、磨煤机调节系统等子系统接受协调控制层指令，按照规定目标调节控制对象，达到协调控制层控制要求。

但是目前这种火力发电机组的AGC功能设计多是针对燃烧烟煤等热值较高化石燃料的机组，未考虑褐煤燃烧热值低热量释放较慢及需要大量助燃风量等情况，褐煤燃烧机组的控制对象模型较燃烧其他热值较高燃料的机组更为复杂，控制对象响应滞后时间更长，控制对象惯性时间常数更大，控制难度加大；并且，这种设计虽然具备了燃料、助燃风（一次风、二次风）、给水等子系统的调节功能，但没有考虑到由于褐煤存在水分较大的缺点，既导致燃烧系统对助燃风等风量需求的增大，也导致助燃风温大大低于原设计值，使褐煤燃烧工况不断劣化，在燃煤热值较低等不利因素下，减缓了热量释放速度，大大放慢了对系统AGC指令的负荷响应速度。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种提高褐煤机组AGC性能的方法及装置，以解决目前褐煤机组的AGC功能存在响应时间滞后、负荷调节速率较慢等问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种提高褐煤机组AGC性能的方法，包括：

接收AGC负荷指令，并确定所述AGC负荷指令的升降要求；

确定所述AGC负荷指令要求负荷升高时，利用实验预先确定的升负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；确定所述AGC负荷指令要求负荷降低时，利用实验预先确定的降负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；

利用所述一次风压最终值，对所述褐煤机组进行一次风压调节。

优选的，所述升负荷补偿参数按照如下步骤确定：

步骤A1，调整所述褐煤机组稳定于升负荷初始值处；

步骤A2，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤A3，设定升负荷目标值和升负荷补偿参数的初始值；

步骤A4，基于当前的升负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述升负荷初始值到所述升负荷目标值的升负荷扰动实验；

步骤A5，在所述升负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤A6，否则，执行步骤A7；

步骤A6，确定所述褐煤机组的变负荷速率是否满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，若是，则在当前升负荷补偿参数的基础上增加第一设定步长值，得到新的升负荷补偿参数，并循环执行步骤A4～A5，直到所述褐煤机组的变负荷速率达到极限值，将当前的升负荷补偿参数确定为最终的升负荷补偿参数；

步骤A7，将锅炉炉膛压力模拟量调节切换为手动调节，在当前升负荷补偿参数的基础上减去第二设定步长值，得到新的升负荷补偿参数，并循环执行步骤A4～A5；其中，所述第二设定步长值小于所述第一设定步长值。

优选的，所述升负荷初始值为所述褐煤机组额定负荷的75%，所述升负荷目标值为所述褐煤机组额定负荷的85%，所述升负荷补偿参数的初始值为0.5kPa，所述第一设定步长值为0.5kPa，所述第二设定步长值为0.25kPa。

优选的，所述降负荷补偿参数按照如下步骤确定：

步骤B1，调整所述褐煤机组稳定于降负荷初始值处；

步骤B2，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤B3，设定降负荷目标值和降负荷补偿参数的初始值；

步骤B4，基于当前的降负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述降负荷初始值到所述降负荷目标值的降负荷扰动实验；

步骤B5，在所述降负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤B6，否则，执行步骤B7；

步骤B6，确定所述褐煤机组的变负荷速率是否满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，若是，则在当前降负荷补偿参数的基础上增加第三设定步长值，得到新的降负荷补偿参数，并循环执行步骤B4～B5，直到所述褐煤机组的变负荷速率达到极限值，将当前的降负荷补偿参数确定为最终的降负荷补偿参数；

步骤B7，将锅炉炉膛压力模拟量调节切换为手动调节，在当前降负荷补偿参数的基础上减去第四设定步长值，得到新的降负荷补偿参数，并循环执行步骤B4～B5；其中，所述第四设定步长值小于所述第三设定步长值。

优选的，所述降负荷初始值为所述褐煤机组额定负荷的75%，所述降负荷目标值为所述褐煤机组额定负荷的60%，所述降负荷补偿参数的初始值为0.5kPa，所述第三设定步长值为0.5kPa，所述第四设定步长值为0.25kPa。

优选的，所述提高褐煤机组自动发电量控制AGC性能的方法，还包括：

若所述一次风压最终值大于预先确定的一次风压上限值，则采用所述一次风压上限值对所述褐煤机组进行一次风压调节；

若所述一次风压最终值小于预先确定的一次风压下限值，则采用所述一次风压下限值对所述褐煤机组进行一次风压调节。

优选的，所述一次风压上限值按照如下步骤确定：

步骤C1，调整所述褐煤机组稳定于上限初始值处；

步骤C2，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤C3，设定上限目标值；

步骤C4，基于所述实验预先确定的升负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述上限初始值到所述上限目标值的升负荷扰动实验；

步骤C5，在所述升负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤C6，否则，执行步骤C7；

步骤C6，设置所述一次风压上限值为针对褐煤机组预设的最大一次风压值与所述实验预先确定的升负荷补偿参数的和；

步骤C7，设置所述一次风压上限值为针对褐煤机组预设的最大一次风压值。

优选的，所述上限初始值为所述褐煤机组额定负荷的100%，所述上限目标值为所述褐煤机组额定负荷的105%，所述针对褐煤机组预设的最大一次风压值为9.0kPa。

优选的，所述一次风压下限值按照如下步骤确定：

步骤D1，调整所述褐煤机组稳定于下限初始值处；

步骤D2，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤D3，设定下限目标值；

步骤D4，基于所述实验预先确定的降负荷补偿参数，对所述褐煤机组进行从所述下限初始值到所述下限目标值的降负荷扰动实验；

步骤D5，在所述降负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤D6，否则，执行步骤D7；

步骤D6，设置所述一次风压下限值为针对褐煤机组预设的最小一次风压值与所述实验预先确定的降负荷补偿参数的差；

步骤D7，设置所述一次风压下限值为针对褐煤机组预设的最小一次风压值。

优选的，所述下限初始值为所述褐煤机组额定负荷的50%，所述下限目标值为所述褐煤机组额定负荷的45%，所述针对褐煤机组预设的最小一次风压值为7.5kPa。

相应的，本发明还提供一种提高褐煤机组自动发电量控制AGC性能的装置，包括：

指令接收模块，用于接收AGC负荷指令；

要求确定模块，用于确定所述AGC负荷指令的升降要求；

补偿处理模块，用于确定所述AGC负荷指令要求负荷升高时，利用实验预先确定的升负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；确定所述AGC负荷指令要求负荷降低时，利用实验预先确定的降负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；

一次风压调节系统，用于利用所述一次风压最终值，对所述褐煤机组进行一次风压调节。

借助于上述技术方案，本发明在AGC负荷指令发生升降变化时，利用升负荷补偿参数和降负荷补偿参数对褐煤机组的一次风压值进行补偿，并利用得到的一次风压最终值对褐煤机组进行一次风压调节，相比于现有技术，本发明提高了褐煤机组的负荷调节速率，缩短了响应时间，改善了褐煤机组的AGC性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的提高褐煤机组AGC性能的方法流程图；

图2是本发明提供的确定升负荷补偿参数的步骤流程图；

图3是本发明提供的确定降负荷补偿参数的步骤流程图；

图4是本发明提供的确定一次风压上限值的步骤流程图；

图5是本发明提供的确定一次风压下限值的步骤流程图；

图6是本发明提供的提高褐煤机组AGC性能的装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种提高褐煤机组AGC性能的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤11，接收AGC负荷指令，并确定所述AGC负荷指令的升降要求；

步骤12，确定所述AGC负荷指令要求负荷升高时，利用实验预先确定的升负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；确定所述AGC负荷指令要求负荷降低时，利用实验预先确定的降负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；

步骤13，利用所述一次风压最终值，对所述褐煤机组进行一次风压调节。

本发明中，褐煤机组一次风压值与AGC负荷指令的目标负荷值一一对应，如表1为目前常见的褐煤机组负荷值与一次风压值之间的对应关系。

表1

负荷值（%额定负荷）	50%	70%	90%	100%
					一次风压值（kPa）	7.5	8.0	8.5	9.0

根据本发明提供的方法，在AGC负荷指令要求负荷升高时，由于利用了升负荷补偿参数对一次风压值进行补偿，使得一次风压值迅速升高到一次风压最终值，因此，在利用一次风压最终值进行一次风压调节时，褐煤机组的锅炉一次风压就会快速升高，进入锅炉的一次风量就会加大，一方面输送更多的燃料煤粉进入炉膛，另一方面增加了助燃风，这两方面因素加强了褐煤的燃烧强度，加快了热量释放速度，最终提高了褐煤机组的升负荷速率，缩短了响应时间；在AGC负荷指令要求符合降低时，由于利用了降负荷补偿参数对一次风压值进行补偿，使得一次风压值迅速升高到一次风压最终值，因此，在利用一次风压最终值进行一次风压调节时，褐煤机组的锅炉一次风压就会迅速减小，进入锅炉的一次风量减少，同时大幅减少了入炉燃料和助燃风，抑制了褐煤燃烧时的热量释放速度，褐煤机组的负荷将快速降低，最终提高了褐煤机组的降负荷速率，缩短了响应时间。

本发明中，所述升负荷补偿参数与降负荷补偿参数的作用是对一次风压值进行补偿处理，使得一次风压值迅速升高到一次风压最终值，进而对褐煤机组进行一次风压调节时，一次风量变化较大，以弥补因褐煤的自身属性而导致目前褐煤机组的AGC功能负荷调节速率慢、响应时间滞后等缺陷。因此本实施例中升负荷补偿参数和降负荷补偿参数的确定应符合如下要求：根据升负荷补偿参数或降负荷补偿参数获得的一次风压最终值，相比于一次风压值，应使得褐煤机组的负荷调节速率升高、响应时间缩短，即有利于改善褐煤机组的AGC功能；利用升负荷补偿参数或降负荷补偿参数进行一次风压调节时，不能对锅炉炉膛压力造成较大影响，以免褐煤机组的运行工况不稳定。也就是说，本实施例中升负荷补偿参数和降负荷补偿参数不应过小，否则无法发挥改善褐煤机组AGC功能的作用，也不应过大，否则将会对褐煤机组的锅炉炉膛压力造成较大影响。

在一较佳的实施方式中，如图2所示，本发明中的升负荷补偿参数按照如下步骤确定：

步骤21，调整所述褐煤机组稳定于升负荷初始值处。

较佳的，该步骤可选择额定负荷的75%作为升负荷初始值，例如，额定负荷为300MW的褐煤机组，可选择225MW作为其升负荷初始值，额定负荷为600MW的褐煤机组，可选择450MW作为其升负荷初始值，依此类推。

该步骤应确保褐煤机组在升负荷初始值处稳定一段时间，例如，将褐煤机组调整至75%额定负荷的工况，并使机组维持该负荷点二十分钟。

步骤22，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节。

步骤23，设定升负荷目标值和升负荷补偿参数的初始值。

较佳的，该步骤可选择额定负荷的85%作为升负荷目标值，并选择升负荷补偿参数的初始值为0.5kPa，例如，额定负荷为300MW的褐煤机组，可选择255MW作为其升负荷初始值，额定负荷为600MW的褐煤机组，可选择510MW作为其升负荷初始值，依此类推。

步骤24，基于当前的升负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述升负荷初始值到所述升负荷目标值的升负荷扰动实验。

该步骤中，本发明中，针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求可根据现有技术确定，本发明不作具体限定，例如可以是：以变负荷速率期望值为1%额定负荷/分钟（即褐煤机组每60秒变化1%额定负荷）的AGC负荷指令控制褐煤机组进行升负荷扰动实验，若褐煤机组的实际变负荷速率与变负荷速率期望值（1%额定负荷/分钟）的差值处于设定的范围（如±0.05%额定负荷/分钟）内，则判断褐煤机组的AGC性能考核达标。

步骤25，在所述升负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤26，否则，执行步骤27。

该步骤主要是通过观测褐煤机组的锅炉炉膛压力模拟量调节曲线来判断机组的调节系统在一次风压扰动情况下的调节功能是否正常，该步骤中，判断是否符合预设的稳定要求可以是判断机组的调节系统是否满足《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》（DL/T657）中的指标要求。若本步骤中的判断结果是符合要求，则说明当前的升负荷补偿参数不会对锅炉炉膛的压力造成过大影响，褐煤机组的运行工况稳定。

步骤26，确定所述褐煤机组的变负荷速率是否满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，若是，则在当前升负荷补偿参数的基础上增加第一设定步长值，得到新的升负荷补偿参数，并循环执行步骤24～25，直到所述褐煤机组的变负荷速率达到极限值，将当前的升负荷补偿参数确定为最终的升负荷补偿参数。

该步骤中，已经确定褐煤机组的锅炉炉膛压力调节符合预设的稳定要求，进一步的，若确定褐煤机组的变负荷速率满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，例如，褐煤机组的实际变负荷速率与变负荷速率期望值（1%额定负荷/分钟）之间的差值达到了AGC性能考核要求设定的范围内，则说明当前的升负荷补偿参数能够起到改善褐煤机组AGC性能的作用。进一步的，为了使得升负荷补偿参数能够对褐煤机组AGC性能起到最佳的改善作用，就需要循环执行步骤24～25，即在保证褐煤机组的锅炉炉膛压力调节符合预设的稳定要求（即褐煤机组的运行工况正常），以及保证褐煤机组的变负荷速率满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求的情况下，以第一设定步长值逐步提高当前升负荷补偿参数的值，直到褐煤机组的变负荷速率达到极限值，即达到褐煤机组实际运行过程中所能实现的最大变负荷速率，则此时的升负荷补偿参数能够对褐煤机组AGC性能起到最佳的改善作用。

较佳的，该步骤中选取第一设定步长值为0.5kPa。

步骤27，将锅炉炉膛压力模拟量调节切换为手动调节，在当前升负荷补偿参数的基础上减去第二设定步长值，得到新的升负荷补偿参数，并循环执行步骤24～25；其中，所述第二设定步长值小于所述第一设定步长值。

该步骤中，已经确定褐煤机组的锅炉炉膛压力调节不能够符合预设的稳定要求，也就是说利用当前的升负荷补偿参数进行一次风压调节会对锅炉炉膛压力造成较大影响，使得锅炉炉膛压力调节异常，机组的运行工况不稳定，此时，为了尽快使得机组运行工况稳定下来，应及时将锅炉炉膛压力模拟量调节切换为手动调节，并且在当前的升负荷补偿参数的基础上减少第二设定步长值，循环执行步骤24～25，每次循环过程都以第二设定步长值逐步减小升负荷补偿参数，直到找到一个合适的升负荷补偿参数，使得褐煤机组的锅炉炉膛压力调节能够符合预设的稳定要求，且使得褐煤机组的变负荷速率满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，也就是说，使得褐煤机组的运行工况重新稳定，且对褐煤机组AGC性能的改善作用最佳。

较佳的，该步骤中第二设定步长值为第一设定步长值的二分之一，选取第二设定步长值为0.25kPa。

在一较佳的实施方式中，如图3所示，本发明中的降负荷补偿参数按照如下步骤确定：

步骤31，调整所述褐煤机组稳定于降负荷初始值处；

较佳的，该步骤可选择额定负荷的75%作为降负荷初始值，例如，额定负荷为300MW的褐煤机组，可选择225MW作为其降负荷初始值，额定负荷为600MW的褐煤机组，可选择450MW作为其降负荷初始值，依此类推。

该步骤应确保褐煤机组在降负荷初始值处稳定一段时间，例如，将褐煤机组调整至75%额定负荷的工况，并使机组维持该负荷点二十分钟。

步骤32，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤33，设定降负荷目标值和降负荷补偿参数的初始值；

较佳的，该步骤可选择额定负荷的60%作为降负荷目标值，并选择降负荷补偿参数的初始值为0.5kPa，例如，额定负荷为300MW的褐煤机组，可选择180MW作为其降负荷初始值，额定负荷为600MW的褐煤机组，可选择360MW作为其降负荷初始值，依此类推。

步骤34，基于当前的降负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述降负荷初始值到所述降负荷目标值的降负荷扰动实验；

该步骤中，本发明中，针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求可根据现有技术确定，本发明不作具体限定，例如可以是：以变负荷速率期望值为1%额定负荷/分钟（即褐煤机组每60秒变化1%额定负荷）的AGC负荷指令控制褐煤机组进行降负荷扰动实验，若褐煤机组的实际变负荷速率与变负荷速率期望值（1%额定负荷/分钟）的差值处于设定的范围（如±0.05%额定负荷/分钟）内，则判断褐煤机组的AGC性能考核达标。

步骤35，在所述降负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤36，否则，执行步骤37；

该步骤主要是通过观测褐煤机组的锅炉炉膛压力模拟量调节曲线来判断机组的调节系统在一次风压扰动情况下的调节功能是否正常，该步骤中，判断是否符合预设的稳定要求可以是判断机组的调节系统是否满足《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》（DL/T657）中的指标要求。若本步骤中的判断结果是符合要求，则说明当前的降负荷补偿参数不会对锅炉炉膛的压力造成过大影响，褐煤机组的运行工况稳定。

步骤36，确定所述褐煤机组的变负荷速率是否满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，若是，则在当前降负荷补偿参数的基础上增加第三设定步长值，得到新的降负荷补偿参数，并循环执行步骤34～35，直到所述褐煤机组的变负荷速率达到极限值，将当前的降负荷补偿参数确定为最终的降负荷补偿参数；

该步骤中，已经确定褐煤机组的锅炉炉膛压力调节符合预设的稳定要求，进一步的，若确定褐煤机组的变负荷速率满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，例如，褐煤机组的实际变负荷速率与变负荷速率期望值（1%额定负荷/分钟）之间的差值达到了AGC性能考核要求设定的范围内，则说明当前的降负荷补偿参数能够起到改善褐煤机组AGC性能的作用。进一步的，为了使得降负荷补偿参数能够对褐煤机组AGC性能起到最佳的改善作用，就需要循环执行步骤34～35，即在保证褐煤机组的锅炉炉膛压力调节符合预设的稳定要求（即褐煤机组的运行工况正常），以及保证褐煤机组的变负荷速率满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求的情况下，以第三设定步长值逐步提高当前降负荷补偿参数的值，直到褐煤机组的变负荷速率达到极限值，即达到褐煤机组实际运行过程中所能实现的最大变负荷速率，则此时的降负荷补偿参数能够对褐煤机组AGC性能起到最佳的改善作用。

较佳的，该步骤中选取第三设定步长值为0.5kPa。

步骤37，将锅炉炉膛压力模拟量调节切换为手动调节，在当前降负荷补偿参数的基础上减去第四设定步长值，得到新的降负荷补偿参数，并循环执行步骤34～35；其中，所述第四设定步长值小于所述第三设定步长值。

该步骤中，已经确定褐煤机组的锅炉炉膛压力调节不能够符合预设的稳定要求，也就是说利用当前的降负荷补偿参数进行一次风压调节会对锅炉炉膛压力造成较大影响，使得锅炉炉膛压力调节异常，机组的运行工况不稳定，此时，为了尽快使得机组运行工况稳定下来，应及时将锅炉炉膛压力模拟量调节切换为手动调节，并且在当前的降负荷补偿参数的基础上减少第二设定步长值，循环执行步骤34～35，每次循环过程都以第二设定步长值逐步减小降负荷补偿参数，直到找到一个合适的降负荷补偿参数，使得褐煤机组的锅炉炉膛压力调节能够符合预设的稳定要求，且使得褐煤机组的变负荷速率满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，也就是说，使得褐煤机组的运行工况重新稳定，且对褐煤机组AGC性能的改善作用最佳。

较佳的，该步骤中第四设定步长为第一设定步长的二分之一，选取第四设定步长值为0.25kPa。

本发明提供的方法中，利用一次风压最终值对褐煤机组进行一次风压调节时，为进一步确保不会给锅炉炉膛的压力造成过大影响，避免褐煤机组的运行工况发生异常，可选地，本发明提供的方法还可包括如下步骤：

若所述一次风压最终值大于预先确定的一次风压上限值，则采用所述一次风压上限值对所述褐煤机组进行一次风压调节；

若所述一次风压最终值小于预先确定的一次风压下限值，则采用所述一次风压下限值对所述褐煤机组进行一次风压调节。

具体的，在本发明中设置两个边界值，即利用升负荷补偿参数对一次风压值进行补偿得到的一次风压最终值不能大于一次风压上限值，利用降负荷补偿参数对一次风压值进行补偿得到的一次风压最终值不能小于一次风压下限值，以保证对褐煤机组进行的一次风压调节不会给锅炉炉膛的压力造成过大影响，避免褐煤机组的运行工况发生异常。

在一较佳的实施方式中，如图4所示，所述一次风压上限值按照如下步骤确定：

步骤41，调整所述褐煤机组稳定于上限初始值处。

该步骤中，为了确保计算出的一次风压上限值具有实际的物理意义，以保证对褐煤机组进行的一次风压调节不会给锅炉炉膛的压力造成过大影响，避免褐煤机组的运行工况发生异常，本发明中设置的上限初始值应是火力发电厂运行褐煤机组时常用最高负荷数值。

较佳的，该步骤可选择额定负荷的100%作为上限初始值。

该步骤应确保褐煤机组在上限初始值处稳定一段时间，例如，将褐煤机组调整至100%额定负荷的工况，并使机组维持该负荷点二十分钟。

步骤42，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节。

步骤43，设定上限目标值；

该步骤设置的上限目标值应大于所述上限初始值。

较佳的，该步骤可选择额定负荷的105%作为上限目标值。

步骤44，基于所述实验预先确定的升负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述上限初始值到所述上限目标值的升负荷扰动实验。

该步骤中，本发明中，针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求可根据现有技术确定，本发明不作具体限定，例如可以是：以变负荷速率期望值为1%额定负荷/分钟（即褐煤机组每60秒变化1%额定负荷）的AGC负荷指令控制褐煤机组进行升负荷扰动实验，若褐煤机组的实际变负荷速率与变负荷速率期望值（1%额定负荷/分钟）的差值处于设定的范围（如±0.05%额定负荷/分钟）内，则判断褐煤机组的AGC性能考核达标。

步骤45，在所述升负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤46，否则，执行步骤47；

该步骤主要是通过观测褐煤机组的锅炉炉膛压力模拟量调节曲线来判断机组的调节系统在一次风压扰动情况下的调节功能是否正常，该步骤中，判断是否符合预设的稳定要求可以是判断机组的调节系统是否满足《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》（DL/T657）中的指标要求。若本步骤中的判断结果是符合要求，则说明所述升负荷补偿参数不会对锅炉炉膛的压力造成过大影响，褐煤机组的运行工况稳定。

步骤46，设置所述一次风压上限值为针对褐煤机组预设的最大一次风压值与所述实验预先确定的升负荷补偿参数的和；

由于上限初始值是火力发电厂运行褐煤机组时常用的最高负荷数值，若在上限初始值至上限目标值的范围内进行扰动实验时，锅炉炉膛压力调节仍然能够保持稳定，则说明利用升负荷补偿参数对任意级别的一次风压值进行补偿时，得到的一次风压最终值都不会造成锅炉炉膛压力调节异常，此时，可以将一次风压上限值设置为针对褐煤机组预设的最大一次风压值与所述实验预先确定的升负荷补偿参数的和。

较佳的，根据现有技术，针对褐煤机组预设的最大一次风压值可以为9.0kPa，当然，也可以根据实际情况对最大一次风压值进行相应设置，例如可以为9.1kPa或8.9kPa。

步骤47，设置所述一次风压上限值为针对褐煤机组预设的最大一次风压值。

由于上限初始值是火力发电厂运行褐煤机组时常用的最高负荷数值，若在该范围内进行扰动实验时，锅炉炉膛压力调节发生了异常，则说明利用升负荷补偿参数进行补偿时，并非所有得到的一次风压最终值都能保证锅炉炉膛压力的调节为正常，此时，为了避免非正常情况的发生，确保锅炉炉膛压力的调节正常，将一次风压上限值设置为针对褐煤机组预设的最大一次风压值。

在一较佳的实施例中，如图5所示，所述一次风压下限值按照如下步骤确定：

步骤51，调整所述褐煤机组稳定于下限初始值处；

该步骤中，为了确保计算出的一次风压下限值具有实际的物理意义，以保证对褐煤机组进行的一次风压调节不会给锅炉炉膛的压力造成过大影响，避免褐煤机组的运行工况发生异常，本发明中设置的下限初始值应是火力发电厂运行褐煤机组时常用的最低负荷数值。

较佳的，该步骤可选择额定负荷的50%作为下限初始值。

该步骤应确保褐煤机组在下限初始值处稳定一段时间，例如，将褐煤机组调整至50%额定负荷的工况，并使机组维持该负荷点二十分钟。

步骤52，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤53，设定下限目标值；

该步骤设置的下限目标值应小于所述下限初始值。

较佳的，该步骤可选择额定负荷的45%作为下限目标值。

步骤54，基于所述实验预先确定的降负荷补偿参数，对所述褐煤机组进行从所述下限初始值到所述下限目标值的降负荷扰动实验；

该步骤中，本发明中，针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求可根据现有技术确定，本发明不作具体限定，例如可以是：以变负荷速率期望值为1%额定负荷/分钟（即褐煤机组每60秒变化1%额定负荷）的AGC负荷指令控制褐煤机组进行降负荷扰动实验，若褐煤机组的实际变负荷速率与变负荷速率期望值（1%额定负荷/分钟）的差值处于设定的范围（如±0.05%额定负荷/分钟）内，则判断褐煤机组的AGC性能考核达标。

步骤55，在所述降负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤56，否则，执行步骤57；

该步骤主要是通过观测褐煤机组的锅炉炉膛压力模拟量调节曲线来判断机组的调节系统在一次风压扰动情况下的调节功能是否正常，该步骤中，判断是否符合预设的稳定要求可以是判断机组的调节系统是否满足《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》（DL/T657）中的指标要求。若本步骤中的判断结果是符合要求，则说明所述降负荷补偿参数不会对锅炉炉膛的压力造成过大影响，褐煤机组的运行工况稳定。

步骤56，设置所述一次风压下限值为针对褐煤机组预设的最小一次风压值与所述实验预先确定的降负荷补偿参数的差；

由于下限初始值是火力发电厂运行褐煤机组时常用的最低负荷数值，若在下限初始值至下限目标值的范围内进行扰动实验时，锅炉炉膛压力调节仍然能够保持稳定，则说明利用降负荷补偿参数对任意级别的一次风压值进行补偿时，得到的一次风压最终值都不会造成锅炉炉膛压力调节异常，此时，可以将一次风压上限值设置为针对褐煤机组预设的最小一次风压值与所述实验预先确定的降负荷补偿参数的差。

较佳的，根据现有技术，针对褐煤机组预设的最小一次风压值可以为7.5kPa，当然，也可以根据实际情况对最大一次风压值进行相应设置，例如可以为7.6kPa或7.4kPa。

步骤57，设置所述一次风压下限值为针对褐煤机组预设的最小一次风压值。

由于下限初始值是火力发电厂运行褐煤机组时常用的最低负荷数值，若在该范围内进行扰动实验时，锅炉炉膛压力调节发生了异常，则说明利用降负荷补偿参数进行补偿时，并非所有得到的一次风压最终值都能保证锅炉炉膛压力的调节为正常，此时，为了避免非正常情况的发生，确保锅炉炉膛压力的调节正常，将一次风压上限值设置为针对褐煤机组预设的最小一次风压值。

本发明提供的提高褐煤机组AGC性能的方法，在原有的褐煤机组一次风压调节系统的基础上，利用升负荷补偿参数和降负荷补偿参数对一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值，然后再利用一次风压最终值对褐煤机组进行一次风压调节，由于这种补偿使得一次风量变化较大，因此，可以弥补因褐煤的自身属性而导致目前褐煤机组的AGC功能负荷调节速率慢、响应时间滞后等缺陷，从而提高褐煤机组的AGC性能。

相应的，本发明还提供一种提高褐煤机组AGC性能的装置，如图6所示，该装置包括：

指令接收模块601，用于接收AGC负荷指令；

要求确定模块602，用于确定所述AGC负荷指令的升降要求；

补偿处理模块603，用于确定所述AGC负荷指令要求负荷升高时，利用实验预先确定的升负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；确定所述AGC负荷指令要求负荷降低时，利用实验预先确定的降负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；

一次风压调节系统604，用于利用所述一次风压最终值，对所述褐煤机组进行一次风压调节。

本发明提供的提高褐煤机组AGC性能的装置，在原有的褐煤机组一次风压调节系统的基础上，利用升负荷补偿参数和降负荷补偿参数对一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值，然后再利用一次风压最终值对褐煤机组进行一次风压调节，由于这种补偿使得一次风量变化较大，因此，可以弥补因褐煤的自身属性而导致目前褐煤机组的AGC功能负荷调节速率慢、响应时间滞后等缺陷，从而提高褐煤机组的AGC性能。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种提高褐煤机组自动发电量控制AGC性能的方法，其特征在于，包括：

接收AGC负荷指令，并确定所述AGC负荷指令的升降要求；

确定所述AGC负荷指令要求负荷升高时，利用实验预先确定的升负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；确定所述AGC负荷指令要求负荷降低时，利用实验预先确定的降负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；

利用所述一次风压最终值，对所述褐煤机组进行一次风压调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述升负荷补偿参数按照如下步骤确定：

步骤A1，调整所述褐煤机组稳定于升负荷初始值处；

步骤A2，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤A3，设定升负荷目标值和升负荷补偿参数的初始值；

步骤A4，基于当前的升负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述升负荷初始值到所述升负荷目标值的升负荷扰动实验；

步骤A5，在所述升负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤A6，否则，执行步骤A7；

步骤A6，确定所述褐煤机组的变负荷速率是否满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，若是，则在当前升负荷补偿参数的基础上增加第一设定步长值，得到新的升负荷补偿参数，并循环执行步骤A4～A5，直到所述褐煤机组的变负荷速率达到极限值，将当前的升负荷补偿参数确定为最终的升负荷补偿参数；

步骤A7，将锅炉炉膛压力模拟量调节切换为手动调节，在当前升负荷补偿参数的基础上减去第二设定步长值，得到新的升负荷补偿参数，并循环执行步骤A4～A5；其中，所述第二设定步长值小于所述第一设定步长值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述升负荷初始值为所述褐煤机组额定负荷的75%，所述升负荷目标值为所述褐煤机组额定负荷的85%，所述升负荷补偿参数的初始值为0.5kPa，所述第一设定步长值为0.5kPa，所述第二设定步长值为0.25kPa。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述降负荷补偿参数按照如下步骤确定：

步骤B1，调整所述褐煤机组稳定于降负荷初始值处；

步骤B2，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤B3，设定降负荷目标值和降负荷补偿参数的初始值；

步骤B4，基于当前的降负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述降负荷初始值到所述降负荷目标值的降负荷扰动实验；

步骤B5，在所述降负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤B6，否则，执行步骤B7；

步骤B6，确定所述褐煤机组的变负荷速率是否满足针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，若是，则在当前降负荷补偿参数的基础上增加第三设定步长值，得到新的降负荷补偿参数，并循环执行步骤B4～B5，直到所述褐煤机组的变负荷速率达到极限值，将当前的降负荷补偿参数确定为最终的降负荷补偿参数；

步骤B7，将锅炉炉膛压力模拟量调节切换为手动调节，在当前降负荷补偿参数的基础上减去第四设定步长值，得到新的降负荷补偿参数，并循环执行步骤B4～B5；其中，所述第四设定步长值小于所述第三设定步长值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述降负荷初始值为所述褐煤机组额定负荷的75%，所述降负荷目标值为所述褐煤机组额定负荷的60%，所述降负荷补偿参数的初始值为0.5kPa，所述第三设定步长值为0.5kPa，所述第四设定步长值为0.25kPa。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述一次风压最终值大于预先确定的一次风压上限值，则采用所述一次风压上限值对所述褐煤机组进行一次风压调节；

若所述一次风压最终值小于预先确定的一次风压下限值，则采用所述一次风压下限值对所述褐煤机组进行一次风压调节。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一次风压上限值按照如下步骤确定：

步骤C1，调整所述褐煤机组稳定于上限初始值处；

步骤C2，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤C3，设定上限目标值；

步骤C4，基于所述实验预先确定的升负荷补偿参数，按照针对褐煤机组预设的AGC性能考核要求，对所述褐煤机组进行从所述上限初始值到所述上限目标值的升负荷扰动实验；

步骤C5，在所述升负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤C6，否则，执行步骤C7；

步骤C6，设置所述一次风压上限值为针对褐煤机组预设的最大一次风压值与所述实验预先确定的升负荷补偿参数的和；

步骤C7，设置所述一次风压上限值为针对褐煤机组预设的最大一次风压值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述上限初始值为所述褐煤机组额定负荷的100%，所述上限目标值为所述褐煤机组额定负荷的105%，所述针对褐煤机组预设的最大一次风压值为9.0kPa。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一次风压下限值按照如下步骤确定：

步骤D1，调整所述褐煤机组稳定于下限初始值处；

步骤D2，将所述褐煤机组的一次风压调节系统及锅炉炉膛压力调节系统设置为自动调节；

步骤D3，设定下限目标值；

步骤D4，基于所述实验预先确定的降负荷补偿参数，对所述褐煤机组进行从所述下限初始值到所述下限目标值的降负荷扰动实验；

步骤D5，在所述降负荷扰动实验过程中，判断所述褐煤机组的锅炉炉膛压力调节是否符合预设的稳定要求，若是，则执行步骤D6，否则，执行步骤D7；

步骤D6，设置所述一次风压下限值为针对褐煤机组预设的最小一次风压值与所述实验预先确定的降负荷补偿参数的差；

步骤D7，设置所述一次风压下限值为针对褐煤机组预设的最小一次风压值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述下限初始值为所述褐煤机组额定负荷的50%，所述下限目标值为所述褐煤机组额定负荷的45%，所述针对褐煤机组预设的最小一次风压值为7.5kPa。

11.一种提高褐煤机组自动发电量控制AGC性能的装置，其特征在于，包括：

指令接收模块，用于接收AGC负荷指令；

要求确定模块，用于确定所述AGC负荷指令的升降要求；

补偿处理模块，用于确定所述AGC负荷指令要求负荷升高时，利用实验预先确定的升负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；确定所述AGC负荷指令要求负荷降低时，利用实验预先确定的降负荷补偿参数对所述AGC负荷指令的目标负荷值对应的褐煤机组一次风压值进行补偿，得到一次风压最终值；

一次风压调节系统，用于利用所述一次风压最终值，对所述褐煤机组进行一次风压调节。