CN106089447A - 一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法 - Google Patents

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张长志
李浩然
刘玉坤
张宝栋
张应田
王建军
秦俊海
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    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明涉及一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法，包括：(1)在机组一次调频控制的基础上增加快速控制模块，该模块与转速差输出连接，该模块的输出与原有系统中综合开度指令信号相叠加；(2)在快速控制模块中设置判断环节，转速变动超过每分钟两转时触发启动；(3)在快速控制模块中设置函数环节，控制燃气轮机的综合开度，调节负荷；(4)在快速控制模块中设置积分环节，判断机组负荷是否按计划快速响应；(5)在快速控制模块中设置设定燃气轮机开度上限。本发明方法快速响应，使负荷发生变化，降低了调解过程中的负荷偏差，开度设有上限，提高机组安全性，不会造成机组参数的大波动。

Description

一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法
技术领域
本发明属于自动发电控制技术领域，特别是一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法。
背景技术
燃气-蒸汽循环机组一次调频由机组主控制系统，通过调节燃气轮机的燃料量实现一次调频功能。机组主控制系统主要包括燃料限值子系统、转速控制子系统、温度控制子系统。如图1所示，各个子系统的燃料量经最小值选择,机组投入自动负荷控制功能(ALRON)时,在电力系统中规定了机组一次调频的响应速度，燃煤机组一次调频响应15秒内应达到一次调频目标负荷的90％。该指标虽然能满足电网扰动下，15秒内对机组一次调频支撑作用的需求，也能发挥燃气机组的一次调频特性。但目前大部分燃气机组在频率发生变动时，机组负荷响应速度均超过15秒，响应幅度未能满足电网要求。因此应进一步提高负荷响应速度，实现电网一次调频的快速性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法，包括步骤如下：
(1)在机组一次调频控制的基础上增加快速控制模块，快速控制模块与原有系统中转速差输出连接，接收转速差输出信号，该快速控制模块的输出与原有系统中综合开度指令信号相叠加；
(2)在快速控制模块中设置判断环节，当快速控制模块收到转速差信号时，并且转速变动超过每分钟两转时，立即触发启动；
(3)在快速控制模块中设置函数环节，控制燃气轮机的综合开度，调节负荷，快速控制模块启动后，即刻接收机组实际转速信号，快速控制模块根据转速差指令以及机组实际功率，计算出机组负荷立即响应所需的总阀位动作量，然后将总阀位动作量叠加在机组负荷控制器的综合开度指令上；
(4)在快速控制模块中设置积分环节，累加一定时间内的机组负荷变化量，判断机组负荷是否按计划快速响应，如没有，继续加大综合开度指令，加大阀位；
(5)在快速控制模块中设置判断环节，设定燃气轮机开度上限，提高机组安全性，避免造成机组参数的大波动。
而且，所述步骤(3)中控制燃气轮机的综合开度，调节负荷的具体方法为：当快速控制模块接收到转速差的指令时，如果转速上升，超过死区2转，快速控制模块响应，立即减小燃气轮机的综合开度，使负荷下降；如果转速下降，超过死区2转，快速控制模块响应，增大燃气轮机综合开度，使负荷上升，一次调频全过程将在此基础上继续进行，降低了调解过程中的负荷偏差。。
本发明的积极效果
1、本发明方法中当机组接收到转速差的指令时，立即变化燃气轮机的综合开度，快速响应，使负荷发生变化。一次调频全过程将在此基础上继续进行，在完成总调节任务的基础上，降低了调解过程中的负荷偏差。
2、本发明方法中燃气轮机开度设有上限，提高机组安全性，不会造成机组参数的大波动。
附图说明
图1是目前燃气-蒸汽循环机组一次调频响的流程图。
图2是本发明方法的原理框图片；
图3是本发明方法中机组功率随频差转速的变化曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施做进一步详述，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。
一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法，如图2所示，包括方法步骤如下：
(1)在机组一次调频控制的基础上增加快速控制模块，快速控制模块与原有系统中转速差输出连接，接收转速差输出信号，该快速控制模块的输出与原有系统中综合开度指令信号相叠加(Δ转速差)；
(2)在快速控制模块中设置判断环节，当快速控制模块收到转速差信号时，并且转速变动超过两转时，立即触发启动；
(3)如图3所示，在快速控制模块中设置函数环节，快速控制模块启动后即可接收机组实际转速信号，快速控制模块根据转速差指令以及机组实际功率，计算出机组负荷立即响应所需的总阀位动作量，然后将总阀位动作量叠加在机组负荷控制器的综合开度指令上；具体的，
当快速控制模块接收到转速差的指令时，如果转速上升，超过死区2转，快速控制模块响应，立即减小燃气轮机的综合开度，使负荷下降，如果转速下降，超过死区2转，快速控制模块响应，增大燃气轮机综合开度，使负荷上升，一次调频全过程将在此基础上继续进行，在完成总调节任务的基础上，降低了调解过程中的负荷偏差。
(4)在快速控制模块中设置积分环节，累加一定时间内的机组负荷变化量，判断机组负荷是否按计划快速响应，如没有，继续加大综合开度指令，加大阀位；
(5)在快速控制模块中设置判断环节，设定燃气轮机开度上限，提高机组安全性，不会造成机组参数的大波动。

Claims (2)

1.一种提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法，其特征在于：包括步骤如下：
(1)在机组一次调频控制的基础上增加快速控制模块，快速控制模块与原有系统中转速差输出连接，接收转速差输出信号，该快速控制模块的输出与原有系统中综合开度指令信号相叠加；
(2)在快速控制模块中设置判断环节，当快速控制模块收到转速差信号时，并且转速变动超过每分钟两转时，立即触发启动；
(3)在快速控制模块中设置函数环节，控制燃气轮机的综合开度，调节负荷，快速控制模块启动后，即刻接收机组实际转速信号，快速控制模块根据转速差指令以及机组实际功率，计算出机组负荷立即响应所需的总阀位动作量，然后将总阀位动作量叠加在机组负荷控制器的综合开度指令上；
(4)在快速控制模块中设置积分环节，累加一定时间内的机组负荷变化量，判断机组负荷是否按计划快速响应，如没有，继续加大综合开度指令，加大阀位；
(5)在快速控制模块中设置判断环节，设定燃气轮机开度上限，提高机组安全性，避免造成机组参数的大波动。
2.根据权利要求1所述的提升燃气轮机组一次调频响应能力的方法，其特征在于：所述步骤(3)中控制燃气轮机的综合开度，调节负荷的具体方法为：当快速控制模块接收到转速差的指令时，如果转速上升，超过死区2转，快速控制模块响应，立即减小燃气轮机的综合开度，使负荷下降；如果转速下降，超过死区2转，快速控制模块响应，增大燃气轮机综合开度，使负荷上升，一次调频全过程将在此基础上继续进行。
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