CN108153256B - 一种多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法，PMC总负荷控制器接收系统预设总负荷，并将系统预设总负荷按照预设的燃气机组分配量分配至燃气机组BMC控制器，按照预设的汽轮机组分配量分配至汽轮机组BMC控制器；当任意一台燃气机组故障时，该故障燃气机组所连接的燃气机组BMC控制器缺失燃气机组运行信号，故障燃气机组的燃气机组BMC控制器将本负荷分配量平均分配至其他无故障的燃气机组BMC控制器，无故障的燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且无故障的燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充故障燃气机组的负荷，对于电站及电网的安全及稳定性能有显著的提升。

Description

一种多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法
技术领域
本发明涉及电站领域，尤其涉及一种多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法。
背景技术
电网稳定是一个不断被研究的课题，除电网及电站的各种保护装置和系统，现代电站还设计自动频率调节功能和AGC功能即为远程负荷自动控制，在电网负荷或频率发生变化时，入网机组一次调频自动调节电网频率，调节能力不足时由AGC调节或网调发令电站进行人工调节，以维持电网频率稳定，因此在调节电网频率和保护电网安全方面，电站有着举足轻重且不可替代的贡献，如何使多机组燃气蒸汽联合循环电站稳定安全的运行是当前丞待解决的技术问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法，多机组燃气蒸汽联合循环电站包括：至少两台燃气机组，汽轮机组，PMC总负荷控制器，用于控制燃气机组输出负荷的燃气机组BMC控制器，用于控制汽轮机组输出负荷的汽轮机组BMC控制器；
负荷控制方法包括：
PMC总负荷控制器分别与燃气机组BMC控制器和汽轮机组BMC控制器连接；
PMC总负荷控制器接收系统预设总负荷，并将系统预设总负荷按照预设的燃气机组分配量分配至燃气机组BMC控制器，按照预设的汽轮机组分配量分配至汽轮机组BMC控制器；
燃气机组BMC控制器根据分配的负荷分配量控制与之连接的燃气机组运行；
汽轮机组BMC控制器根据分配的负荷分配量控制与之连接的汽轮机组运行；
当任意一台燃气机组故障时，该故障燃气机组所连接的燃气机组BMC控制器缺失燃气机组运行信号，故障燃气机组的燃气机组BMC控制器将本负荷分配量平均分配至其他无故障的燃气机组BMC控制器，无故障的燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且无故障的燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充故障燃气机组的负荷。
优选地，多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：备用燃气机组，用于控制备用燃气机组输出负荷的备用燃气机组BMC控制器；
备用燃气机组补充系统预设总负荷之外的负荷输出；
当备用燃气机组发生故障时，备用燃气机组BMC控制器缺失燃气机组运行信号，备用燃气机组BMC控制器将本负荷量平均分配至燃气机组BMC控制器，燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充备用燃气机组的负荷。
优选地，汽轮机组发生故障时，汽轮机组BMC控制器缺失汽轮机组运行信号，汽轮机组BMC控制器将本负荷量平均分配至燃气机组BMC控制器，燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充汽轮机组的负荷。
优选地，多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：锅炉；
锅炉采用母管制机组，汽轮机组由背压调节保持供汽平衡，当锅炉发生故障时，母管蒸汽压力降低，锅炉补燃系统根据主汽压力设定值自动补充燃烧负荷，增加蒸汽量，直到达到压力平衡；
当锅炉发生补燃系统跳闸时，锅炉蒸汽量减少，母管主汽压力降低，其他锅炉补燃系统根据主汽压力设定值自动调节增加蒸汽，保持系统压力平衡。
优选地，多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：海水淡化设备；
海水淡化设备发生故障时，汽轮机背压升高，汽轮机自动减负荷，控制背压压力，保持供汽平衡，汽轮机负荷减少后，主汽压力升高锅炉补燃系统自动减负荷，保持主汽压力稳定和供汽平衡，由于海水淡化设备发生故障，限制了汽轮机负荷，在系统预设总负荷不变的前提下，汽轮机减少部分的负荷，平均分配至燃气机组BMC控制器，燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，进行负荷补充。
优选地，多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：LDC远程控制器；
LDC远程控制器与PMC总负荷控制器通信连接，LDC远程控制器向PMC总负荷控制器发送系统预设总负荷，LDC远程控制器远程控制PMC总负荷控制器。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法对于电站及电网的安全及稳定性能有显著的提升，尤其对于多机组母管制电站的全厂负荷自动控制及故障自动处理功能，降低人力成本。负荷控制方法实现了燃气机组负荷调配的逻辑功能，不论任何一台燃机发生故障，系统预设总负荷未变，其他所有的燃机将会按照限制的速率进行补充负荷，满足系统预设总负荷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为多机组燃气蒸汽联合循环电站的系统图；
图2为多机组燃气蒸汽联合循环电站的实施例系统图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法，如图1所示，多机组燃气蒸汽联合循环电站包括：至少两台燃气机组4，汽轮机组5，PMC总负荷控制器1，用于控制燃气机组输出负荷的燃气机组BMC控制器2，用于控制汽轮机组输出负荷的汽轮机组BMC控制器3；
负荷控制方法包括：
PMC总负荷控制器1分别与燃气机组BMC控制器2和汽轮机组BMC控制器3连接；PMC总负荷控制器1接收系统预设总负荷，并将系统预设总负荷按照预设的燃气机组分配量分配至燃气机组BMC控制器2，按照预设的汽轮机组分配量分配至汽轮机组BMC控制器3；
燃气机组BMC控制器2根据分配的负荷分配量控制与之连接的燃气机组4运行；汽轮机组BMC控制器3根据分配的负荷分配量控制与之连接的汽轮机组5运行；当任意一台燃气机组故障时，该故障燃气机组所连接的燃气机组BMC控制器缺失燃气机组运行信号，故障燃气机组的燃气机组BMC控制器将本负荷分配量平均分配至其他无故障的燃气机组BMC控制器，无故障的燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且无故障的燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充故障燃气机组的负荷。
由此完成了燃气机组负荷调配的逻辑功能，不论任何一台燃机发生故障，系统预设总负荷未变，其他所有的燃机将会按照限制的速率进行补充负荷，直到与系统预设总负荷匹配或者达到燃机满负荷。
汽轮机组5发生故障时，汽轮机组BMC控制器缺失汽轮机组运行信号，汽轮机组BMC控制器3将本负荷量平均分配至燃气机组BMC控制器2，燃气机组BMC控制器2接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充汽轮机组的负荷。
本实施例中，如图2所示，多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：备用燃气机组7，用于控制备用燃气机组输出负荷的备用燃气机组BMC控制器6；
备用燃气机组7补充系统预设总负荷之外的负荷输出；当备用燃气机组7发生故障时，备用燃气机组BMC控制器6缺失燃气机组运行信号，备用燃气机组BMC控制器将本负荷量平均分配至燃气机组BMC控制器，燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充备用燃气机组的负荷。多机组燃气蒸汽联合循环电站保证电站供电网净出力不变，在发生任意机组故障时，全厂负荷控制器将负荷平均分配给其他机组，以保持供电网净出力不变。备用燃气机组虽然不参与平均，但备用燃气机组故障，备用燃气机组BMC控制器依然自动调节保持全厂供电网净出力不变。
本实施例中，多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：锅炉；锅炉采用母管制机组，汽轮机组由背压调节保持供汽平衡，当锅炉发生故障时，母管蒸汽压力降低，锅炉补燃系统根据主汽压力设定值自动补充燃烧负荷，增加蒸汽量，直到达到压力平衡；
当锅炉发生补燃系统跳闸时，锅炉蒸汽量减少，母管主汽压力降低，其他锅炉补燃系统根据主汽压力设定值自动调节增加蒸汽，保持系统压力平衡。
本实施例中，多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：海水淡化设备；海水淡化设备发生故障时，汽轮机背压升高，汽轮机自动减负荷，控制背压压力，保持供汽平衡，汽轮机负荷减少后，主汽压力升高锅炉补燃系统自动减负荷，保持主汽压力稳定和供汽平衡，由于海水淡化设备发生故障，限制了汽轮机负荷，在系统预设总负荷不变的前提下，汽轮机减少部分的负荷，平均分配至燃气机组BMC控制器，燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，进行负荷补充。
锅炉和补燃能够自动补充蒸汽负荷，保证汽机负荷和海水淡化设备出力不变，该功能通过蒸汽系统自动控制及背压控制实现。汽轮机背压控制自动调节供汽负荷，汽机负荷则由燃机进行补充，保证海水淡化设备跳闸后，电站稳定运行且供电网净出力不变。
多机组燃气蒸汽联合循环电站如果发生设备故障，即发生了燃机、锅炉、汽机、补燃、闪蒸(海水淡化装置)等故障时，各项参数会发生剧烈变化。以SIEMENS SGT6-5000F燃机跳闸为例：如果发生燃机跳闸，对应的余热锅炉也会随之跳闸，此时由于采用的是单元机组控制，就会造成燃机丢失负荷，高压母管压力减小，汽机降负荷，对低压母管压力和流量也产生很大影响。采用这种方式控制，发生故障后，需要大量的协调工作。
系统预设总负荷包括全厂负荷控制、高压主汽压力控制、中压主汽压力控制、低压主汽压力控制。投入全厂控制后，电网可以根据实际情况给定目标负荷，当发生故时，其他剩余的燃机会自动补充丢失的负荷。这样不会对电网的负荷造成大的影响。由于投入全场控制后，主汽和低压蒸汽均为母管的方式运行，且汽机(背压控制方式)投入背压，这样汽机会通过增减负荷维持低压母管的压力流量。补燃会通过增减负荷维持高压母管的压力。所以投入全厂控制后，当发生故跳闸后，各项参数可以在很短时间内自动恢复到正常情况。
本实施例中，多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：LDC远程控制器8；LDC远程控制器8与PMC总负荷控制器1通信连接，LDC远程控制器向PMC总负荷控制器发送系统预设总负荷，LDC远程控制器远程控制PMC总负荷控制器。LDC远程控制器8通过电厂接口能够直接控制电站负荷，其他系统则自动完成负荷改变带来的扰动。多机组燃气蒸汽联合循环电站实现自动集中控制，控制的负荷为供电网的净出力，为除去厂用电后的负荷。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法，其特征在于，多机组燃气蒸汽联合循环电站包括：至少两台燃气机组，汽轮机组，PMC总负荷控制器，用于控制燃气机组输出负荷的燃气机组BMC控制器，用于控制汽轮机组输出负荷的汽轮机组BMC控制器；
负荷控制方法包括：
PMC总负荷控制器分别与燃气机组BMC控制器和汽轮机组BMC控制器连接；
PMC总负荷控制器接收系统预设总负荷，并将系统预设总负荷按照预设的燃气机组分配量分配至燃气机组BMC控制器，按照预设的汽轮机组分配量分配至汽轮机组BMC控制器；
燃气机组BMC控制器根据分配的负荷分配量控制与之连接的燃气机组运行；
汽轮机组BMC控制器根据分配的负荷分配量控制与之连接的汽轮机组运行；
当任意一台燃气机组故障时，该故障燃气机组所连接的燃气机组BMC控制器缺失燃气机组运行信号，故障燃气机组的燃气机组BMC控制器将本负荷分配量平均分配至其他无故障的燃气机组BMC控制器，无故障的燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且无故障的燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充故障燃气机组的负荷；
多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：备用燃气机组，用于控制备用燃气机组输出负荷的备用燃气机组BMC控制器；
备用燃气机组补充系统预设总负荷之外的负荷输出；
当备用燃气机组发生故障时，备用燃气机组BMC控制器缺失燃气机组运行信号，备用燃气机组BMC控制器将本负荷量平均分配至燃气机组BMC控制器，燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充备用燃气机组的负荷。
2.根据权利要求1所述的多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法，其特征在于，
汽轮机组发生故障时，汽轮机组BMC控制器缺失汽轮机组运行信号，汽轮机组BMC控制器将本负荷量平均分配至燃气机组BMC控制器，燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，补充汽轮机组的负荷。
3.根据权利要求1所述的多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法，其特征在于，
多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：锅炉；
锅炉采用母管制机组，汽轮机组由背压调节保持供汽平衡，当锅炉发生故障时，母管蒸汽压力降低，锅炉补燃系统根据主汽压力设定值自动补充燃烧负荷，增加蒸汽量，直到达到压力平衡；
当锅炉发生补燃系统跳闸时，锅炉蒸汽量减少，母管主汽压力降低，其他锅炉补燃系统根据主汽压力设定值自动调节增加蒸汽，保持系统压力平衡。
4.根据权利要求1所述的多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法，其特征在于，
多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：海水淡化设备；
海水淡化设备发生故障时，汽轮机背压升高，汽轮机自动减负荷，控制背压压力，保持供汽平衡，汽轮机负荷减少后，主汽压力升高锅炉补燃系统自动减负荷，保持主汽压力稳定和供汽平衡，由于海水淡化设备发生故障，限制了汽轮机负荷，在系统预设总负荷不变的前提下，汽轮机减少部分的负荷，平均分配至燃气机组BMC控制器，燃气机组BMC控制器接收转负荷分配量，并且燃气机组BMC控制器根据分配的负荷输出量提高燃气机组负荷输出，进行负荷补充。
5.根据权利要求1所述的多机组燃气蒸汽联合循环电站负荷控制方法，其特征在于，
多机组燃气蒸汽联合循环电站还包括：LDC远程控制器；
LDC远程控制器与PMC总负荷控制器通信连接，LDC远程控制器向PMC总负荷控制器发送系统预设总负荷，LDC远程控制器远程控制PMC总负荷控制器。
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