CN107577148A - 基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统及方法，系统包括第一减法器、分段函数模块、第一加法器、第二减法器、滞后模块、比例模块、高低限限幅模块、模拟量选择器、第二加法器、控制器、绝对值模块、第一比较器、与运算模块和第二比较器。本发明根据电网频率偏差，利用给水流量的变化来改变主蒸汽压力，从而有效改善机组一次调频的动作幅度，提高火电机组对调度一次调频响应的快速性和准确性，进而确保其调频能力，降低电网系统的频率波动。

Description

基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统及方法

技术领域

本发明涉及火电机组调频技术领域，具体地说是一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统及方法。

背景技术

随着新能源并网、负荷增长和电网规模的不断增大，在特高压电网和大区电网互联的新形势下，各级电网联系日渐紧密，电网和机组之间协调配合的要求也越来越高，网厂协调功能中的一次调频成为稳定电网的有效手段之一。发电机组一次调频功能是汽轮发电机组固有的功能，主要是通过调节DEH(Digital Electric Hydraulic Control System，汽轮机数字电液控制系统)系统的进汽调节门，利用锅炉蓄热，在电网出现异常的情况下，快速响应电网的要求，稳定电网频率，以弥补电网负荷差距，维持电网的安全。

一次调节对系统频率变化的响应快，根据IEEE的统计，电力系统综合的一次调节特性时间常数一般在10秒左右；由于发电机的一次调节仅作用于原动机的阀门位置，而未作用于火力发电机组的燃烧系统，当阀门开度增大时，是锅炉中的蓄热暂时改变了原动机的功率，由于燃烧系统中的化学能量没有发生变化，随着蓄热量的减少，原动机的功率又会回到原来的水平。因而，火力发电机组一次调节的作用时间是短暂的。

不同类型的火力发电机组，由于蓄热量的不同，一次调节的作用时间为0.5到2分钟不等。发电机的一次调节采用的调整方法是有差特性法，其优点是所有机组的调整只与一个参变量有关(即与系统频率有关)，机组之间互相影响小。目前，电网调度管理对机组的一次调频性能考核计算参数来源于调度计划和EMS(Energy Management System，能量管理系统)。机组对应的频率、有功等测点信息定义在WAMS(Wide Area Measurement System，广域监测系统)遥测定义表中，根据WAMS中定义遥测信息从PMU(Phasor Measurement Unit，同步向量测量装置)实时库中获取一次调频扰动计算的频率、有功、转速、一次调频前后指令等遥测数据。

在实际运行中，如果机组的给水量在一定时间内发生一定范围内的量值变化，不会对机组蒸汽温度产生影响，但会造成机组主蒸汽的变化，而主蒸汽压力的变化会对机组做功产生明显影响，即可以通过调整给水流量改变主蒸汽压力，已实现功率调节的目的。同时，实际运行中，火电机组对于较小的电网频率偏差，能够利用机组的蓄热快速，通过汽轮机调门的快速动作，达到电网技术标准中所规定的一次调频负荷响应幅度。但是，当电网频率偏差较大，如电网频率低于49.9Hz，频差超过0.1Hz时，部分机组的快速性就会受到明显制约，达不到电网技术标准的要求。尤其是二次再热超超临界在电网频差较大时，会造成调门全开也无法满足一次调频对于机组负荷动作幅度的要求，而二次再热超超临界机组是当今最先进的燃煤机组，比常规一次再热机组效率提高约2％，由于其具有效率高、能耗低、指标优、环保好的巨大优势，代表了目前和未来火力发电的发展方向，其在电网中所占的比重将会逐步加大。

因此，如何解决火电机组，尤其是二次再热超超临界机组大频差下一次调频做功不足导致的机组不达标问题，是电厂和电网共同关注的技术难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统及方法，其能够确保火电机组的调频能力，降低电网系统的频率波动。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统，它包括第一减法器、分段函数模块、第一加法器、第二减法器、滞后模块、比例模块、高低限限幅模块、模拟量选择器、第二加法器、控制器、绝对值模块、第一比较器、与运算模块和第二比较器；

所述第一减法器的输入端接收电网频率信号和额定频率，输出端分别与分段函数模块的输入端、滞后模块的输入端和绝对值模块的输入端相连；所述分段函数模块的输出端与第一加法器的第一输入端相连，所述滞后模块的输出端与第二减法器的第一输入端相连，第二减法器的第二输入端与第一减法器的输出端相连，所述第二减法器的输出端经过比例模块和高低限限幅模块后与第一加法器的第二输入端相连，所述第一加法器的输出端与模拟量选择器的第一输入端相连；所述绝对值模块的输出端与第一比较器的第一输入端相连，所述第一比较器的输出端与与运算模块的第一输入端相连；所述第二比较器的输入端接收调门指令和全开指令值，输出端与与运算模块的第二输入端相连；所述与运算模块的输出端与模拟量选择器的置位端相连；所述模拟量选择器的输出端与第二加法器的第一输入端相连，第二加法器的第二输入端接收给水流量设定值，输出端与控制器的设定值端相连，所述控制器的测量值端接收给水流量测量值，输出端与给水设备相连。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述第一比较器的第二输入端连接有第一模拟量发生器。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述滞后模块的滞后时间设置端连接有第二模拟量发生器。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述高低限限幅模块的高限端连接有第三模拟量发生器，所述第三模拟量发生器的输出端经过乘法器求反后与高低限限幅模块的低限端相连。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述模拟量选择器的第二输入端置零。

另一方面，本发明实施例提供的一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制方法，它包括以下步骤：

当电网频率偏差值未超过设定范围或机组调门指令未全开时，利用机组自身蓄热和调门调整来控制给水设备的给水流量；

当电网频率偏差值超过设定范围且机组调门指令为全开时，对给水流量进行超调补偿。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述电网频率偏差值是通过将电网频率信号与额定频率进行减法运算后得到。

作为本实施例一种可能的实现方式，当电网频率偏差值超过设定范围时：

(1)如果调门指令大于99，即视为机组调门已全开，则系统将根据电网频率偏差值所计算出的给水流量超调补偿量叠加至原有的之上，生成新的给水流量设定值；

(2)如果调门指令未大于99，即视为机组调门仍有调节余量，则利用调门进行调整开度值，即此时给水流量设定值保持原有的正常调节。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述给水流量超调补偿量的计算过程包括以下步骤：

电网频率信号与额定频率经过第一减法器运算后得到电网频率偏差值Δf；

一路电网频率偏差值Δf送入分段函数模块进行死区非线性处理后送入第一加法器；

一路电网频率偏差值Δf送入第二减法器；

一路电网频率偏差值Δf经滞后模块处理后送至第二减法器，第二减法器进行二次减法运算求得偏差值并经比例模块发送给高低限限幅模块；

高低限限幅模块进行高低限限幅后送入第一加法器；

第一加法器将进行死区非线性处理后的电网频率偏差值与进行高低限限幅后的偏差值进行求和后送入模拟量选择器；

电网频率偏差值Δf经过绝对值模块ABS运算后送入第一比较器模块求得的开关量信号送入与运算模块；

调门指令送入第二比较器模块与全开指令值99比较后得到开关量信号，并将得到的开关量信号送入与运算模块与第一比较器模块求得的开关量信号进行与运算，进行与运算后得到的开关量信号送入模拟量选择器。

模拟量选择器通过得到的开关量信号进行判断选择后将第一加法器求得的和或0发送给第二加法器；

第二加法器将模拟量选择器进行判断选择后的值与原有的给水流量设定值求和后送入控制器的设定值端；

控制器将求和后的值与给水流量测量值进行运算求得给水流量超调补偿量。

本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

一方面，本发明实施例技术方案根据电网频率偏差，利用给水流量的变化来改变主蒸汽压力，从而有效改善机组一次调频的动作幅度，提高火电机组对调度一次调频响应的快速性和准确性，进而确保其调频能力，降低电网系统的频率波动。

另一方面，本发明实施例技术方案当电网频率偏差未超过设定范围或机组调门指令未全开时，利用机组自身蓄热和调门自动调整来实现机组对电网频差的一次调频负荷响应需求；当电网频率偏差超过设定范围且机组调门指令为全开时，利用给水流量的超调补偿来改变主蒸汽压力，提升机组做功能力来实现机组对电网频差的一次调频负荷响应需求，一方面充分利用火电机组的蓄热，通过汽轮机调门的快速动作实现一次调频负荷响应速度，另一方面利用给水流量的变化来改变主蒸汽压力进而确保其调频所需做功幅度，解决了机组大频差下一次调频做功不足问题，提高了机组对电网频率变化响应的快速性和准确性，确保了机组的调频能力达到调度考核标准的要求。

与现有技术相比较，本发明实施例技术方案具有以下特点：

(1)并网机组的一次调频性能的好坏直接影响电网频率的稳定，通过本发明能够有效解决火电机组，尤其是二次再热超超临界机组大频差下一次调频做功不足问题，提高了机组对电网频率变化响应的快速性和准确性，确保了机组的调频能力达到调度考核标准的要求。

(2)通过一次调频功率变化值的大小判断，一方面充分利用机组的蓄热，通过汽轮机调门的快速动作实现一次调频负荷响应速度，另一方面利用给水流量的变化来改变主蒸汽压力进而确保其调频所需做功幅度，在兼顾机组安全稳定运行的同时满足电网调频需求。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统的示意图；

图中，Δf为电网频率偏差值，DEV1为第一减法器，F(x)为分段函数模块，ADD1为第一加法器，ADD2为第二加法器，LAG为滞后模块，DEV2为第二减法器，K为比例模块，HLALM为高低限报警模块，AXSEL为模拟量选择器，PID为控制器，A1为第一模拟量发生器，A2为第二模拟量发生器，A3为第三模拟量发生器，ABS为绝对值模块，CMP1为第一比较器模块，CMP2为第二比较器模块，AND为与运算模块。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统的示意图。如图1所示，本发明实施例提供的一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统可以包括第一减法器DEV1、分段函数模块F(x)、第一加法器ADD1、第二减法器DEV2、滞后模块LAG、比例模块K、高低限限幅模块HLALM、模拟量选择器AXSEL、第二加法器ADD2、控制器PID、绝对值模块ABS、第一比较器CMP1、与运算模块AND和第二比较器CMP2。

其中，所述第一减法器的输入端接收电网频率信号和额定频率，输出端分别与分段函数模块的输入端、滞后模块的输入端和绝对值模块的输入端相连；所述分段函数模块的输出端与第一加法器的第一输入端相连，所述滞后模块的输出端与第二减法器的第一输入端相连，第二减法器的第二输入端与第一减法器的输出端相连，所述第二减法器的输出端经过比例模块和高低限限幅模块后与第一加法器的第二输入端相连，所述第一加法器的输出端与模拟量选择器的第一输入端相连；所述绝对值模块的输出端与第一比较器的第一输入端相连，所述第一比较器的输出端与与运算模块的第一输入端相连；所述第二比较器的输入端接收调门指令和全开指令值，输出端与与运算模块的第二输入端相连；所述与运算模块的输出端与模拟量选择器的置位端相连；所述模拟量选择器的输出端与第二加法器的第一输入端相连，第二加法器的第二输入端接收给水流量设定值，输出端与控制器的设定值端相连，所述控制器的测量值端接收给水流量测量值，输出端与给水设备相连。

如图1所示，用于设置电网频率偏差值的第一模拟量发生器A1接入第一比较器模块CMP1的输入端二；用于设置滞后时间的第二模拟量发生器A2接入滞后模块LAG的滞后时间设置端T；高低限限幅模块HLLMT的高限端H数值由第三模拟量发生器A3设置，低限端L数值为高限端H数值求反；模拟量选择器AXSEL的输入端二置数为零。

本实施例所述系统的工作过程为：

电网频率信号与额定频率经过第一减法器DEV1运算后得到电网频率偏差Δf，Δf一路送入分段函数模块F(x)经死区非线性处理后送入第一加法器ADD1的输入端一；Δf一路送入第二减法器DEV2的输入端二，一路经滞后模块LAG处理后送至第二减法器DEV2的输入端一，将DEV2求得偏差送至比例模块K，再经过高低限限幅模块HLLMT送入第一加法器ADD1的输入端二；将加法器ADD1求得的和送入模拟量选择器AXSEL的输入端一；

电网频率偏差Δf经过绝对值模块ABS运算后，送入第一比较器模块CMP1的输入端一，求得的开关量信号送入与运算模块AND的输入端一；调门指令送入第二比较器模块CMP2的输入端一，与全开指令值99比较后，得到的开关量信号送入与运算模块AND的输入端二，与运算模块AND输出的开关量信号送入模拟量选择器AXSEL的置位端S；

经模拟量选择器AXSEL判断选择后的值送入第二加法器ADD2的输入端一，与原有的给水流量设定值求和后送入控制器模块PID的设定值SP端，与给水流量测量值经过运算求得给水设备的指令值。

本实施例根据电网频率偏差，利用给水流量的变化来改变主蒸汽压力，从而有效改善机组一次调频的动作幅度，提高火电机组对调度一次调频响应的快速性和准确性，进而确保其调频能力，降低电网系统的频率波动。

另一方面，本发明实施例提供的一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制方法可以包括以下步骤：

当电网频率偏差值未超过设定范围或机组调门指令未全开时，利用机组自身蓄热和调门调整来控制给水设备的给水流量；

当电网频率偏差值超过设定范围且机组调门指令为全开时，对给水流量进行超调补偿。

在一种可能的实现方式中，所述给水流量超调补偿量的计算过程包括以下步骤：

电网频率信号与额定频率经过第一减法器运算后得到电网频率偏差值Δf；

一路电网频率偏差值Δf送入分段函数模块进行死区非线性处理后送入第一加法器；

一路电网频率偏差值Δf送入第二减法器；

一路电网频率偏差值Δf经滞后模块处理后送至第二减法器，第二减法器进行二次减法运算求得偏差值并经比例模块发送给高低限限幅模块；

高低限限幅模块进行高低限限幅后送入第一加法器；

第一加法器将进行死区非线性处理后的电网频率偏差值与进行高低限限幅后的偏差值进行求和后送入模拟量选择器；

电网频率偏差值Δf经过绝对值模块ABS运算后送入第一比较器模块求得的开关量信号送入与运算模块；

调门指令送入第二比较器模块与全开指令值99比较后得到开关量信号，并将得到的开关量信号送入与运算模块与第一比较器模块求得的开关量信号进行与运算，进行与运算后得到的开关量信号送入模拟量选择器。

模拟量选择器通过得到的开关量信号进行判断选择后将第一加法器求得的和或0发送给第二加法器；

第二加法器将模拟量选择器进行判断选择后的值与原有的给水流量设定值求和后送入控制器的设定值端；

控制器将求和后的值与给水流量测量值进行运算求得给水流量超调补偿量。

当电网频率偏差未超过设定范围或机组调门指令未全开时，利用机组自身蓄热和调门自动调整来实现机组对电网频差的一次调频负荷响应需求；当电网频率偏差超过设定范围且机组调门指令为全开时，利用给水流量的超调补偿来改变主蒸汽压力，提升机组做功能力来实现机组对电网频差的一次调频负荷响应需求。所述设定范围由调度考核的电网频率偏差值决定。

电网频率偏差值Δf的一路送入函数F(x)经死区非线性处理后送入加法器ADD1的输入端X1；Δf一路送入减法器DEV2的输入端X2，一路经滞后模块LAG处理后送至减法器DEV2的输入端X1，将DEV2求得偏差送至比例模块K的输入端，再经过高低限限幅模块HLLMT送入加法器ADD1的输入端X2；将加法器ADD1求得的和送入模拟量选择器AXSEL的输入端X1，即相当于根据Δf得到一给水流量设定值的比例微分前馈值进行超调补偿。

当电网发生直流闭锁等造成频率不稳定工况时，电网频率会偏离50Hz，频率偏差值的绝对值在设定范围之外，|Δf|>A1时，比较器模块CMP2输出的开关量信号为高电平1：

(1)若此时机组的调门指令大于99，即视为机组调门已全开，比较器模块CMP2输出的开关量信号为高电平1，与运算模块AND的两个输入均为高电平信号1，则其输出为高电平信号1，由于此时模拟量选择器AXSEL的置位端S为高电平信号1，则模拟量选择器AXSEL将输入端X1的值输出至加法器ADD2的输入端X1，即将给水流量设定值的比例微分前馈值与原有的给水流量设置值相叠加，生成新的给水流量设定值，实现给水的超调补偿控制；

(2)若此时机组的调门指令未大于99，即视为机组调门仍有调节余量，则先利用调门自动调整开度值来实现机组对电网频差的一次调频负荷响应需求，此时比较器模块CMP2输出的开关量信号为低电平0，则运算模块AND的输出为低电平信号0，由于此时模拟量选择器AXSEL的置位端S为低电平信号0，则模拟量选择器AXSEL将输入端X2的值输出至加法器ADD2的输入端X1，即此时给水流量设定值保持原有的数值，给水主控PID进行常规正常调节。

下面结合一具体算例来阐述本发明的具体实施过程：

某1000MW超超临界参数变压直流炉，按照GB/T 30370-2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》和Q/GDW 669-2011《火力发电机组一次调频试验导则》等技术标准要求，其转速不等率为5％，一次调频死区为±2rpm，1rpm对应的功率变化量为6.67MW。控制系统中，基于实际一次调频试验数据，考虑其蓄热量及压力变化情况，在模拟量发生器A1中设置电网频率偏差值为0.1，模拟量发生器A2中设置滞后时间为10s，模拟量发生器A3中设置高低限限幅模块HLLMT的限值为50，F(x)中的死区非线性函数设置为如表1所示。

表1：F(x)中的死区非线性函数值

Δf(Hz)	OUT(t/H)
		-1	-130
-0.2	-130
		-0.1	-30
0	0
		0.1	30
0.2	130
		1	130

依据的原则给水流量变化与功率变化的对应关系为：Δt/H＝3×ΔMW+50，即一次调频功率变化量乘以3倍再加上50，得到给水流量应该变化的量值，即加法器ADD1的总输出为此值。

当电网发生大规模功率缺口，如直流闭锁等事故时，受端电网频率跌落，电网频率为49.85HZ，Δf＝50-49.85＝0.15时，F(x)的输出为(60×0.15-2)×6.67×3-50＝90。|Δf|>A1，比较器模块CMP2输出的开关量信号为高电平1：

(1)若此时机组的调门指令大于99，即视为机组调门已全开，比较器模块CMP2输出的开关量信号为高电平1，与运算模块AND的两个输入均为高电平信号1，则其输出为高电平信号1，由于此时模拟量选择器AXSEL的置位端S为高电平信号1，则模拟量选择器AXSEL将输入端X1的值输出至加法器ADD2的输入端X1，而此时加法器ADD1的总输出为F(x)的输出叠加高低限限幅模块HLLMT的输出，即90叠加一最大为50的实际微分环节输出，达到一超调补偿作用，模拟量选择器AXSEL将ADD1生成的送至ADD2实现一比例微分前馈值与原有的给水流量设置值相叠加，生成新的给水流量设定值，实现给水的超调补偿控制；

(2)若此时机组的调门指令未大于99，即视为机组调门仍有调节余量，则先利用调门自动调整开度值来实现机组对电网频差的一次调频负荷响应需求，此时比较器模块CMP2输出的开关量信号为低电平0，则运算模块AND的输出为低电平信号0，由于此时模拟量选择器AXSEL的置位端S为低电平信号0，则模拟量选择器AXSEL将输入端X2的值输出至加法器ADD2的输入端X1，即此时给水流量设定值保持原有的数值，给水主控PID进行常规正常调节。

与现有技术相比较，本发明具有以下特点：

(1)并网机组的一次调频性能的好坏直接影响电网频率的稳定，通过本发明能够有效解决火电机组，尤其是二次再热超超临界机组大频差下一次调频做功不足问题，提高了机组对电网频率变化响应的快速性和准确性，确保了机组的调频能力达到调度考核标准的要求。

(2)通过一次调频功率变化值的大小判断，一方面充分利用机组的蓄热，通过汽轮机调门的快速动作实现一次调频负荷响应速度，另一方面利用给水流量的变化来改变主蒸汽压力进而确保其调频所需做功幅度，在兼顾机组安全稳定运行的同时满足电网调频需求。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统，其特征是，包括第一减法器、分段函数模块、第一加法器、第二减法器、滞后模块、比例模块、高低限限幅模块、模拟量选择器、第二加法器、控制器、绝对值模块、第一比较器、与运算模块和第二比较器；

所述第一减法器的输入端接收电网频率信号和额定频率，输出端分别与分段函数模块的输入端、滞后模块的输入端和绝对值模块的输入端相连；所述分段函数模块的输出端与第一加法器的第一输入端相连，所述滞后模块的输出端与第二减法器的第一输入端相连，第二减法器的第二输入端与第一减法器的输出端相连，所述第二减法器的输出端经过比例模块和高低限限幅模块后与第一加法器的第二输入端相连，所述第一加法器的输出端与模拟量选择器的第一输入端相连；所述绝对值模块的输出端与第一比较器的第一输入端相连，所述第一比较器的输出端与与运算模块的第一输入端相连；所述第二比较器的输入端接收调门指令和全开指令值，输出端与与运算模块的第二输入端相连；所述与运算模块的输出端与模拟量选择器的置位端相连；所述模拟量选择器的输出端与第二加法器的第一输入端相连，第二加法器的第二输入端接收给水流量设定值，输出端与控制器的设定值端相连，所述控制器的测量值端接收给水流量测量值，输出端与给水设备相连。

2.如权利要求1所述的基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统，其特征是，所述第一比较器的第二输入端连接有第一模拟量发生器。

3.如权利要求1所述的基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统，其特征是，所述滞后模块的滞后时间设置端连接有第二模拟量发生器。

4.如权利要求1所述的基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统，其特征是，所述高低限限幅模块的高限端连接有第三模拟量发生器，所述第三模拟量发生器的输出端经过乘法器求反后与高低限限幅模块的低限端相连。

5.如权利要求1所述的基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制系统，其特征是，所述模拟量选择器的第二输入端置零。

6.一种基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制方法，其特征是，包括以下步骤：

当电网频率偏差值未超过设定范围或机组调门指令未全开时，利用机组自身蓄热和调门调整来控制给水设备的给水流量；

当电网频率偏差值超过设定范围且机组调门指令为全开时，对给水流量进行超调补偿。

7.如权利要求6所述的基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制方法，其特征是，所述电网频率偏差值是通过将电网频率信号与额定频率进行减法运算后得到。

8.如权利要求6所述的基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制方法，其特征是，当电网频率偏差值超过设定范围时：

(1)如果调门指令大于99，即视为机组调门已全开，则系统将根据电网频率偏差值所计算出的给水流量超调补偿量叠加至原有的之上，生成新的给水流量设定值；

(2)如果调门指令未大于99，即视为机组调门仍有调节余量，则利用调门进行调整开度值，即此时给水流量设定值保持原有的正常调节。

9.如权利要求8所述的基于给水补偿的火电机组一次调频优化控制方法，其特征是，所述给水流量超调补偿量的计算过程包括以下步骤：

电网频率信号与额定频率经过第一减法器运算后得到电网频率偏差值Δf；

一路电网频率偏差值Δf送入分段函数模块进行死区非线性处理后送入第一加法器；

一路电网频率偏差值Δf送入第二减法器；

一路电网频率偏差值Δf经滞后模块处理后送至第二减法器，第二减法器进行二次减法运算求得偏差值并经比例模块发送给高低限限幅模块；

高低限限幅模块进行高低限限幅后送入第一加法器；

第一加法器将进行死区非线性处理后的电网频率偏差值与进行高低限限幅后的偏差值进行求和后送入模拟量选择器；

电网频率偏差值Δf经过绝对值模块ABS运算后送入第一比较器模块求得的开关量信号送入与运算模块；

调门指令送入第二比较器模块与全开指令值99比较后得到开关量信号，并将得到的开关量信号送入与运算模块与第一比较器模块求得的开关量信号进行与运算，进行与运算后得到的开关量信号送入模拟量选择器；

模拟量选择器通过得到的开关量信号进行判断选择后将第一加法器求得的和或0发送给第二加法器；

第二加法器将模拟量选择器进行判断选择后的值与原有的给水流量设定值求和后送入控制器的设定值端；

控制器将求和后的值与给水流量测量值进行运算求得给水流量超调补偿量。