CN105587349B - 汽机压控方式下的一次调频实现方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种汽机压控方式下的一次调频实现方法，包括以下步骤：一、将一次调频需求负荷转换为压力设定修正值；二、取得第一限速块的速率设定参数；三、取得第二限速块的速率设定参数；四、第一切换开关信号作为第一限速块的速率设定参数，第二切换开关信号作为第二限速块的速率设定参数，通过第一限速块限速，第一限速块输出的压力设定修正值与第二限速块输出的压力设定修正值进行叠加，输出叠加值作为汽机压力控制PID模块的设定值，实际主汽压力作为实际值，通过汽机压力控制PID模块计算输出阀门控制指令。本申请解决大部分机组由于在汽机压控方式下运行而影响到一次调频性能的问题，使机组在汽机压控方式下运行时，也能发挥一次调频作用。
Description
技术领域
本申请涉及一种在分散控制系统中汽轮机通过控制调节阀自动调节主汽压力的控制方式下的一次调频实现方法。
背景技术
由于部分机组协调控制系统由于多种原因对于主要参数的自动控制不能满足运行要求，这部分机组大多数只投入汽轮机压力控制，通过高压调阀实现对主汽压力的自动控制，其他参数通过运行人员手动控制。但是对于电网安全要求，运行机组需要全程投入一次调频，保证电网频率的稳定，这部分未投入协调控制系统的机组，只有通过汽轮机数字电液控制系统（DEH）来完成，但是当机组同时处于汽轮机压力控制和DEH一次调频功能投入方式时，以现有逻辑实现方法，DEH一次调频动作时，汽轮机压力控制的作用与其相反，减弱了一次调频的性能发挥，甚至会产生反向调节，使电网频率恶化，影响电网的安全运行。
在实际的试验工作中，在汽压控制方式下，DEH投入一次调频功能，当频率超过死区，一次调频动作时，汽压控制与一次调频的动作方向相反，汽压控制PID的输出动作方向与一次调频的动作方向不一致，主要是由于一次调频动作后，主汽压力会发生迅速变化，汽压控制PID的设定值一般情况下运行人员不会频繁改变，这时实际主汽压力的变化，会使汽压控制PID的输出变化与一次调频要求的变化方向不一致，当一次调频动作后，DEH改变阀门调整负荷，在初期会达到要求，但汽压控制PID会向相反的方向改变阀门指令，使DEH的初期的调整负荷逐渐减小，使一次调频的积分电量受到影响，无法满足稳定电网频率的要求。
发明内容
本申请的目的在于提出一种避免由于汽轮机压力控制回路的调压作用对一次调频的负荷调节产生反向作用，同时对一次调频的负荷调节起到部分修正作用，对于协调控制系统暂时不能投入的机组，提高了压控方式下机组的汽机压控方式下的一次调频实现方法。
本申请的目的是这样实现的：汽机压控方式下的一次调频实现方法，包括以下步骤：
一、将一次调频需求负荷转换为压力设定修正值：计算实际转速与额定转速的转速差信号，转速差信号折算为负荷信号，负荷信号再转换为压力设定修正值；
二、取得第一限速块4的速率设定参数：对原有回路进行若干时间闭锁，将若干时间前的实际负荷信号与现有实际负荷信号做减法运算，得到负荷差值，将负荷差值通过计算，得出一次调频需求负荷与若干时间内的实际负荷变量差值，实际负荷变量差值通过一高低限块的限制判断，所得信号做为第一切换开关信号；
三、取得第二限速块18的速率设定参数：步骤一中的转速差信号，通过±2转的限制处理,得到第二切换开关信号；
四、第一切换开关信号作为第一限速块4的速率设定参数，第二切换开关信号作为第二限速块18的速率设定参数，通过第一限速块4限速，第一限速块4输出的压力设定修正值与第二限速块18输出的压力设定修正值进行叠加，输出叠加值作为汽机压力控制PID模块19的设定值（SP），实际主汽压力作为实际值（PV），通过汽机压力控制PID模块19计算输出阀门控制指令。
由于实施上述技术方案，本申请解决大部分机组由于在汽机压控方式下运行而影响到一次调频性能的问题，使机组在汽机压控方式下运行时，也能发挥一次调频作用，提供合格的调频负荷，不会由于汽机压控的设计问题，使一次调频功能受限，无法保障电网频率的安全，从而可以满足50～100%的全负荷段的汽压控制方式下调频功能需求。
使全网一次调频的动作合格率显著提高。。
附图说明：本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是修正阀门流量特性偏差的一次调频方法逻辑原理图。
图例：1、第一减法块，2、第一函数块，3、第二函数块，4、第一限速块，5、加法块，6、滞后模块，7、第二减法块，8、第三减法块，9、第一高低限块，10、第一定值块，11、第二定值块，12、第一切换块，13、使能块，14、第二高低限块，15、第三定值块，16、第四定值块，17、第二切换块，18、第二限速块，19、汽机压力控制PID模块。
具体实施方式：
本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例：如图1所示，汽机压控方式下的一次调频实现方法，包括以下步骤：
一、将一次调频需求负荷转换为压力设定修正值：计算实际转速与额定转速的转速差信号，转速差信号折算为负荷信号，负荷信号再转换为压力设定修正值；
二、取得第一限速块4的速率设定参数：对原有回路进行若干时间闭锁，将若干时间前的实际负荷信号与现有实际负荷信号做减法运算，得到负荷差值，将负荷差值通过计算，得出一次调频需求负荷与若干时间内的实际负荷变量差值，实际负荷变量差值通过一高低限块的限制判断，所得信号做为第一切换开关信号；
三、取得第二限速块18的速率设定参数：步骤一中的转速差信号，通过±2转的限制处理,得到第二切换开关信号；
四、第一切换开关信号作为第一限速块4的速率设定参数，第二切换开关信号作为第二限速块18的速率设定参数，通过第一限速块4限速，第一限速块4输出的压力设定修正值与第二限速块18输出的压力设定修正值进行叠加，输出叠加值作为汽机压力控制PID模块19的设定值（SP），实际主汽压力作为实际值（PV），通过汽机压力控制PID模块19计算输出阀门控制指令。
具体实施方式如下：
一、将一次调频需求负荷转换为压力设定修正值：实际转速与额定转速通过第一减法块1计算输出转速差信号，转速差信号通过第一函数块2将转速差信号折算为负荷信号，负荷信号再通过第二函数块3中的折线函数将需求负荷转换为压力设定修正值；
第一函数块2的函数曲线为X:-150,-11.6,-2,2,11.6,150;Y:-300,-24,0,0,24,24;其中X代表转速差，Y代表调频需求负荷；
第二函数块3中的折线函数曲线为X:-300,-24,0,24,24;Y:16.7,1.34,0,-1.34,-1.34；其中X代表调频需求负荷，Y代表压力设定修正值。
二、取得第一限速块4的速率设定参数：对原有回路进行30秒闭锁，实际负荷通过滞后模块6的30秒滞后作用，输出值为30秒前的实际负荷信号，输出值与实际负荷通过第二减法块7做减法运算，得到的负荷差值与第一函数块2输出的需求负荷通过第三减法块8做差，计算出一次调频需求负荷与30秒内的实际负荷变量差值，第三减法块8的输出信号通过第一高低限块9的限制判断，当第三减法块8的输出超出限制时，第一高低限块9输出信号为1，当第三减法块8的输出未超出限制时，第一高低限块9输出信号为0；第一高低限块9的输出作为第一切换块12的切换开关信号，当第一高低限块9输出为1时，第一切换块12选取第一定值块10的定值（0.2MPa/min）作为输出信号，当第一高低限块9输出为0时，第一切换块12选取第二定值块11的定值（0.05MPa/min）作为输出信号。
三、取得第二限速块18的速率设定参数：第一减法块1的转速差信号，进入第二高低限块14，通过±2转的限制处理（转速差超过±2转的范围，第二高低限块14输出为1，未超出±2转的范围输出为0）,第二高低限块14的输出作为第二切换块17的切换开关信号，当第二切换块17输出为1时，第二切换块17选取第三定值块15的定值（0MPa/min）作为输出信号，当第二切换块17输出为0时，第二切换块17选取第四定值块16的操作员设定速率作为输出信号。
四、汽机压力控制PID模块19的输出动作方向与一次调频动作方向一致：第一切换块12的输出信号输出作为第一限速块4的速率设定参数，第二切换块17的输出信号作为第二限速块18的速率设定参数，通过第一限速块4限速，第一限速块4输出的压力设定修正值在加法块5与第二限速块18输出的压力设定修正值进行叠加，加法块5输出叠加值作为汽机压力控制PID模块19的设定值（SP），实际主汽压力作为实际值（PV），通过汽机压力控制PID模块19计算输出阀门控制指令；汽机压力控制PID模块内的计算方法非本申请发明点，故不做说明。
步骤2中第一高低限块的限制判断按照机组容量的±1%作为高低限制。
步骤4中，在第一切换块12和第二切换块17侧设置有使能块13，其分别作为第一限速块4和第二限速块18的速率有效开关。
以上技术特征构成了本申请的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
Claims (10)
1.一种汽机压控方式下的一次调频实现方法，包括以下步骤：
一、将一次调频需求负荷转换为压力设定修正值：计算实际转速与额定转速的转速差信号，转速差信号折算为负荷信号，负荷信号再转换为压力设定修正值；
二、取得第一限速块的速率设定参数：对原有回路进行若干时间闭锁，将若干时间前的实际负荷信号与现有实际负荷信号做减法运算，得到负荷差值，将负荷差值通过计算，得出一次调频需求负荷与若干时间内的实际负荷变量差值，实际负荷变量差值通过一高低限块的限制判断，所得信号做为第一切换开关信号；
三、取得第二限速块的速率设定参数：步骤一中的转速差信号，通过±2转的限制处理,得到第二切换开关信号；
四、第一切换开关信号作为第一限速块的速率设定参数，第二切换开关信号作为第二限速块的速率设定参数，通过第一限速块限速，第一限速块输出的压力设定修正值与第二限速块输出的压力设定修正值进行叠加，输出叠加值作为汽机压力控制PID模块的设定值，实际主汽压力作为实际值，通过汽机压力控制PID模块计算输出阀门控制指令。
2.如权利要求1所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：步骤一中，实际转速与额定转速通过第一减法块计算输出转速差信号，转速差信号通过第一函数块将转速差信号折算为负荷信号，负荷信号再通过第二函数块中的折线函数将需求负荷转换为压力设定修正值。
3.如权利要求2所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：第一函数块的函数曲线为X:-150,-11.6,-2,2,11.6,150;Y:-300,-24,0,0,24,24;其中X代表转速差，Y代表调频需求负荷。
4.如权利要求2所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：第二函数块（3）中的折线函数曲线为X:-300,-24,0,24,24;Y:16.7,1.34,0,-1.34,-1.34；其中X代表调频需求负荷，Y代表压力设定修正值。
5.如权利要求1所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：步骤二中，对原有回路进行30秒闭锁，实际负荷通过滞后模块的30秒滞后作用，输出值为30秒前的实际负荷信号，输出值与实际负荷通过第二减法块做减法运算，得到的负荷差值与第一函数块输出的需求负荷通过第三减法块做差，计算出一次调频需求负荷与30秒内的实际负荷变量差值，第三减法块的输出信号通过第一高低限块的限制判断，当第三减法块的输出超出限制时，第一高低限块输出信号为1，当第三减法块的输出未超出限制时，第一高低限块输出信号为0；第一高低限块的输出作为第一切换块的切换开关信号。
6.如权利要求5所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：当第一高低限块输出为1时，第一切换块选取第一定值块的定值0.2MPa/min作为输出信号，当第一高低限块输出为0时，第一切换块选取第二定值块的定值0.05MPa/min作为输出信号。
7.如权利要求5所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：步骤二中第一高低限块的限制判断按照机组容量的±1%作为高低限制。
8.如权利要求1所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：步骤三中，第一减法块的转速差信号，进入第二高低限块，通过±2转的限制处理，转速差超过±2转的范围，高低限块输出为1，未超出±2转的范围输出为0，第二高低限块的输出作为第二切换块的切换开关信号。
9.如权利要求8所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：当第二切换块输出为1时，第二切换块选取第三定值块的定值0MPa/min作为输出信号，当第二切换块输出为0时，第二切换块选取第四定值块的操作员设定速率作为输出信号。
10.如权利要求1所述的汽机压控方式下的一次调频实现方法，其特征在于：步骤四中，在第一切换块和第二切换块侧设置有使能块，其分别作为第一限速块和第二限速块的速率有效开关。
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