CN108039712B - 汽轮机一次调频方法和装置、及存储介质和处理器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽轮机一次调频方法和装置、及存储介质和处理器。其中，该方法包括：获取电网的功率定值；将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；根据综合阀位指令调节汽轮机的调门。本发明解决了相关技术中的一次调频方法的调节品质较差的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及调频领域，具体而言，涉及一种汽轮机一次调频方法和装置、及存储介质和处理器。
背景技术
发电厂中汽轮机的一次调频动作过程如下：发电机并网后，电网功率需求发生变化时将使电网中所有发电机出口电流发生变化，这将使电网中所有发电机转子受到的电磁阻力发生变化，汽轮机进汽量不变的情况下电磁阻力变化将使电网中所有发电机的转速发生变化，所有发电机的转速变化将导致整个电网频率变化，为了保证网频，所有并网机组就要通过控制系统开大或关小发电机所属汽轮机的进汽调门以增加或减小汽机进汽量，使汽机转速接近额定值，从而使整个电网频率接近额定值，在转速(频率)逐渐接近额定值的过程中，电网中各台发电机的做功(负荷)同时发生变化用以满足电网功率需求，这个过程就是一次调频。
现有技术中关于火力发电机组一次调频试验及性能验收导则的一次调频方法所采用的逻辑模型在实际使用中，PI控制器的比例放大系数KP设置存在一定的困难。如果KP值设置较大，例如设置为KP≧1，那么虽然当“功率定值”变化时“功率调节指令”的瞬间输出能够满足“功率定值”要求，但是当“转差”变化时，已经在调速侧(DEH)叠加了一个“综合阀位增量”，此时又瞬间叠加一个协调侧(CCS)“调频功率定值”，属于双重叠加，就会使得“综合阀位指令”过大从而使汽轮机调门短时间内开大或关小的幅度变大。如果将KP值设置较小，例如设置为KP≦0.3，那么虽然当“转差”变化时“功率调节指令”不会瞬间过多叠加，但是当“功率定值”变化时，“功率调节指令”的变化就会比较缓慢，还需要靠PI控制器的积分作用逐步叠加来满足要求。所以在实际使用中如果KP值过大(例如KP≧1)一次调频的调节品质就会变差，如果KP值过小(例如KP≦0.3)“功率定值”的调节品质就会变差。
针对相关技术中的一次调频方法的调节品质较差的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种汽轮机一次调频方法和装置、及存储介质和处理器，以至少解决相关技术中的一次调频方法的调节品质较差的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种汽轮机一次调频方法，该方法包括：获取电网的功率定值；将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；根据综合阀位指令调节汽轮机的调门。
进一步地，在根据综合阀位指令调节汽轮机的调门之前，该方法还包括：获取汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；根据转差确定综合阀位增量；将综合阀位增量作为前馈参数加入到综合阀位指令中。
进一步地，将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中包括：获取汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；根据转差和功率定值确定功率调节量；根据功率调节量和功率定值得到功率调节指令；将功率调节指令作为前馈参数加入综合阀位指令中。
进一步地，根据转差和功率定值确定功率调节量包括：根据转差确定调频功率定值；根据调频功率定值和功率定值确定目标功率指令；获取汽轮机的实际功率；根据实际功率和目标功率指令确定功率调节量。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种汽轮机一次调频装置，该装置包括：第一获取单元，用于获取电网的功率定值；第一处理单元，用于将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；调节单元，用于根据综合阀位指令调节汽轮机的调门。
进一步地，该装置还包括：第二获取单元，用于在根据综合阀位指令调节汽轮机的调门之前，获取汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；确定单元，用于根据转差确定综合阀位增量；第二处理单元，用于将综合阀位增量作为前馈参数加入到综合阀位指令中。
进一步地，第一处理单元包括：获取模块，用于获取汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；确定模块，用于根据转差和功率定值确定功率调节量；第一处理模块，用于根据功率调节量和功率定值得到功率调节指令；第二处理模块，用于将功率调节指令作为前馈参数加入综合阀位指令中。
进一步地，确定模块包括：第一确定子模块，用于根据转差确定调频功率定值；第二确定子模块，用于根据调频功率定值和功率定值确定目标功率指令；获取子模块，用于获取汽轮机的实际功率；第三确定子模块，用于根据实际功率和目标功率指令确定功率调节量。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行本发明的汽轮机一次调频方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明的汽轮机一次调频方法。
在本发明实施例中，通过获取电网的功率定值；将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；根据综合阀位指令调节汽轮机的调门，解决了相关技术中的一次调频方法的调节品质较差的技术问题，进而实现了提高一次调频方法的调节品质的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的汽轮机一次调频方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的汽轮机一次调频方法的控制原理示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的汽轮机一次调频装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请提供了一种汽轮机一次调频方法的实施例。
图1是根据本发明实施例的一种可选的汽轮机一次调频方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101，获取电网的功率定值；
步骤S102，将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；
步骤S103，根据综合阀位指令调节汽轮机的调门。
首先需要获取电网的功率定值，在获取功率定值之后，将功率定值作为综合阀位指令的前馈参数加入到综合阀位指令中。综合阀位指令是用于调节汽轮机的调门的指令，综合阀位指令能够控制汽轮机调门调节的大小。在确定综合阀位指令中，根据综合阀位指令调节汽轮机的调门开大或关小。
可选的，在根据综合阀位指令调节汽轮机的调门之前，还需要获取汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到汽轮机实际转动速度和汽轮机额定转动速度的转差，在确定转差之后，根据转差确定综合阀位增量，其中，综合阀位增量是用于作为综合阀位指令的前馈参数的增量，在确定综合阀位增量之后，将综合阀位增量作为前馈参数加入到综合阀位指令中。需要说明的是，确定综合阀位增量可以是由设置在调速侧DEH的不等率函数进行计算所得到的量值。
作为一种可选的实施例，将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中可以包括：获取汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到汽轮机实际转动速度和汽轮机额定转动速度的转差，在确定转差之后，根据转差和功率定值确定功率调节量，在确定功率调节量之后，根据功率调节量和功率定值得到功率调节指令，在该步骤中，由于将功率定值直接加入到功率调节指令中，使得功率调节指令能够更直接地对功率定值的变化进行反馈，在确定功率调节指令之后，将功率调节指令作为前馈参数加入综合阀位指令中。
具体而言，根据转差和功率定值确定功率调节量的步骤可以包括：根据转差确定调频功率定值，在确定调频功率定值之后，根据调频功率定值和功率定值确定目标功率指令，此外，还需要获取汽轮机的实际功率，在确定实际功率和目标功率指令之后，根据实际功率和目标功率指令确定功率调节量。
该实施例通过获取电网的功率定值；将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；根据综合阀位指令调节汽轮机的调门，解决了相关技术中的一次调频方法的调节品质较差的技术问题，进而实现了提高一次调频方法的调节品质的技术效果。
图2是根据本发明实施例的一种可选的汽轮机一次调频方法的控制原理示意图，下面结合图2对本发明实施例提供的汽轮机一次调频方法进行详细的说明，如图2所示，汽轮机一次调频模型包括协调侧CCS和调速侧DEH，其中，协调侧也可以是功率回路。
采用图2所示的汽轮机一次调频方法的控制模型的动作原理是当汽轮机的实际转速与额定转速不一致时(也即，电网频率变化时)，出现“转差”信号，其中，“转差”信号同时作用在CCS侧与DEH侧。
作用在CCS侧的“转差”信号通过“不等率函数1”(预设的函数)转化为“调频功率定值”，“调频功率定值”与“功率定值”叠加，得到“目标功率指令”，“目标功率指令”再与“实际功率”相减，形成的差值经“功率控制器PI”调节形成“功率调节指令”，逻辑组态时在协调侧将“功率定值”的输出直接连接至“功率调节指令”中，PI控制器的比例放大系数KP一般可以设为0.2左右，积分时间τi可以根据目标功率指令的大小组态为变积分调节或直接设为固定积分调节均可。增加了“功率定值前馈”回路的一次调频逻辑模型在实际使用中PI控制器的比例放大系数KP一般可以设为0.2左右，这种逻辑模型在“功率定值”变化时不受“比例放大系数KP”的制约，能够通过“功率定值前馈”回路直接将“功率定值”通过“负荷参考比较回路”加于“综合阀位指令”中，需要说明的是，“负荷参考比较回路”是所有DEH中固有的标准逻辑回路，相当于“功率定值”的前馈粗调(与调速侧“综合阀位增量”的前馈粗调原理相同)，因而使得功率调节的速度加快。如果“实际功率”与“目标功率指令”不符，再通过“功率控制器PI”去逐步细调，最终使“实际功率”与“目标功率指令”相符，达到快速、准确的调节目的。
作用在DEH侧的“转差”信号通过“不等率函数2”(预设的函数)转化为“综合阀位增量”直接叠加在“综合阀位指令”。
在协调侧和调速侧的量均叠加在“综合阀位指令”中之后，通过“综合阀位指令”中去开大或关小汽轮机调门，以抑制汽轮机的转速偏离额定值。
在图2所示的汽轮机一次调频方法的控制模型中，功率控制器是一个PI控制器(比例积分控制器)，它的内部计算公式为：
OUT＝(KP*Δ)+(1/τi)∫Δdt；
其中，OUT为PI控制器的输出，KP为PI控制器的比例放大系数(比例增益)，τi为PI控制器的积分时间，Δ为输入PI控制器的偏差信号。
需要说明的是，在附图的流程图虽然示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请还提供了一种存储介质的实施例，该实施例的存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行本发明实施例的汽轮机一次调频方法。
本申请还提供了一种处理器的实施例，该实施例的处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明实施例的汽轮机一次调频方法。
本申请还提供了一种汽轮机一次调频装置的实施例。
图3是根据本发明实施例的一种可选的汽轮机一次调频装置的示意图，如图3所示，该装置包括第一获取单元10，第一处理单元20和调节单元30。其中，第一获取单元用于获取电网的功率定值，第一处理单元用于将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中，调节单元用于根据综合阀位指令调节汽轮机的调门。
该实施例通过第一获取单元，用于获取电网的功率定值；第一处理单元，用于将功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；调节单元，用于根据综合阀位指令调节汽轮机的调门，解决了相关技术中的一次调频方法的调节品质较差的技术问题，进而实现了提高一次调频方法的调节品质的技术效果。
作为一种可选的实施例，该装置还包括：第二获取单元，用于在根据综合阀位指令调节汽轮机的调门之前，获取汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；确定单元，用于根据转差确定综合阀位增量；第二处理单元，用于将综合阀位增量作为前馈参数加入到综合阀位指令中。
作为一种可选的实施例，第一处理单元包括：获取模块，用于获取汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；确定模块，用于根据转差和功率定值确定功率调节量；第一处理模块，用于根据功率调节量和功率定值得到功率调节指令；第二处理模块，用于将功率调节指令作为前馈参数加入综合阀位指令中。
作为一种可选的实施例，确定模块包括：第一确定子模块，用于根据转差确定调频功率定值；第二确定子模块，用于根据调频功率定值和功率定值确定目标功率指令；获取子模块，用于获取汽轮机的实际功率；第三确定子模块，用于根据实际功率和目标功率指令确定功率调节量。
上述的装置可以包括处理器和存储器，上述单元均可以作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
上述本申请实施例的顺序不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。
其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种汽轮机一次调频方法，其特征在于，包括：
获取电网的功率定值；
将所述功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；
根据所述综合阀位指令调节汽轮机的调门；
其中，在根据所述综合阀位指令调节汽轮机的调门之前，所述方法还包括：
获取所述汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；
根据所述转差确定综合阀位增量；
将所述综合阀位增量作为所述前馈参数加入到所述综合阀位指令中；
其中，所述综合阀位增量由设置在调速侧DEH的不等率函数进行计算所得到；
其中，将所述功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中包括：
获取所述汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；
根据所述转差和所述功率定值确定功率调节量；
根据所述功率调节量和所述功率定值得到功率调节指令；
将所述功率调节指令作为所述前馈参数加入所述综合阀位指令中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述转差和所述功率定值确定功率调节量包括：
根据所述转差确定调频功率定值；
根据所述调频功率定值和所述功率定值确定目标功率指令；
获取所述汽轮机的实际功率；
根据所述实际功率和所述目标功率指令确定所述功率调节量。
3.一种汽轮机一次调频装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取电网的功率定值；
第一处理单元，用于将所述功率定值作为前馈参数加入综合阀位指令中；
调节单元，用于根据所述综合阀位指令调节汽轮机的调门；
其中，所述装置还包括：
第二获取单元，用于在根据所述综合阀位指令调节汽轮机的调门之前，获取所述汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；
确定单元，用于根据所述转差确定综合阀位增量；
第二处理单元，用于将所述综合阀位增量作为所述前馈参数加入到所述综合阀位指令中；
其中，所述综合阀位增量由设置在调速侧DEH的不等率函数进行计算所得到；
其中，所述第一处理单元包括：
获取模块，用于获取所述汽轮机的实际转速与额定转速之差，得到转差；
确定模块，用于根据所述转差和所述功率定值确定功率调节量；
第一处理模块，用于根据所述功率调节量和所述功率定值得到功率调节指令；
第二处理模块，用于将所述功率调节指令作为所述前馈参数加入所述综合阀位指令中。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
第一确定子模块，用于根据所述转差确定调频功率定值；
第二确定子模块，用于根据所述调频功率定值和所述功率定值确定目标功率指令；
获取子模块，用于获取所述汽轮机的实际功率；
第三确定子模块，用于根据所述实际功率和所述目标功率指令确定所述功率调节量。
5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1或2所述的汽轮机一次调频方法。
6.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1或2所述的汽轮机一次调频方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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