CN110212552B - 火力发电机组一次调频的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及火力发电控制技术领域,提供了一种火力发电机组一次调频的控制方法及系统。所述控制方法包括:获取电网频差;根据电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围;若否,则控制机组进行基于锅炉储能的一次调频;以及若是,则控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频,其中所述给水偏置优化逻辑用于增加锅炉给水量,且所述凝结水节流优化逻辑用于减小除氧器上水阀开度。本发明实施例在电网频率下降幅度较大的情况下,通过给水偏置增加给水量以及凝结水节流降低凝结水流量两种手段,提高主蒸汽压力以提高工质做功能力,减少汽轮机抽汽量以提高工质做功量,提高了一次调频的调频精度及幅度。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电控制技术领域,具体地涉及一种火力发电机组一次调频的控制方法及系统。
背景技术
电网频率体现了发电侧的发电功率和用电侧的用电负荷之间的平衡关系。当发电功率与用电负荷大小相等时,电网频率稳定;当发电功率大于用电负荷时,电网频率升高;当发电功率小于用电负荷时,电网频率降低。电网频率,是评价电能品质的重要质量指标,其关系到电网的安全性和可靠性,因此保证电网频率稳定是电力系统运行的重要任务。按照调整范围和调节能力的不同,电网频率调整分为一次调频和二次调频。二次调频,也称为自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC),是指发电机组提供足够的可调整容量及一定的调节速率,在允许的调节偏差下实时跟踪频率,满足电网频率稳定要求。一般地,二次调频针对变化幅度大、变化速度慢的负荷波动,这一类负荷波动一般是可预测的。
但是,电网中也包含幅度较小且变化频繁的用电负荷波动,它们具有随机性,一般不可预测,而二次调频通常来不及响应这一类负荷波动,必须通过一次调频功能实现频率稳定。所谓一次调频,是指当电网频率超出一定范围时,电网频率的变化将使电网中参与一次调频的发电机组在短时间内自动快速增加或减少负荷,利用机组的蓄热快速响应电网频率的变化,以使电网频率重新趋于平衡和稳定。一次调频是防止电网频率大幅波动、维护电网频率稳定的重要手段。
进一步地,随着电网中并网机组单机容量的不断提高,以及跨区域电网间电能传输功率的不断增加,对电网运行的安全性和可靠性提出了更高的要求。当电网中出现直流系统故障或大机组满负荷跳机等事故时,有功功率将瞬间大幅度降低,对电网运行造成极大冲击,电网频率出现较大频差,严重影响电网的安全、稳定运行。
目前,火电机组是向电网输送电能的主力机组,其一次调频系统通过汽轮机数字电液控制系统(Digital Electro-Hydraulic Control System,DEH)快速动作,直接控制汽轮机调门,改变机组负荷,使电网频率迅速稳定。但是,在电网频率事故的大频差工况下,要求火电机组参与一次调频负荷调节幅度大,且调频持续时间长,单独依靠释放锅炉储能为主的传统一次调频方法难以满足电网事故下的大频差调频要求。而且,目前火电机组以超(超)临界机组为主,由于超(超)临界机组的直流炉锅炉没有汽包,锅炉蓄热量有限,从而机组变负荷能力不足。此外,为了提高发电效率,超(超)临界机组普遍采取滑压运行方式,汽轮机高压调门在正常运行时的开度就比较大,因而可调余量更加有限。
因此,传统的超(超)临界机组一次调频控制策略无法满足新形势下电网安全、稳定运行的要求。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种,用于解决或至少部分解决上述技术问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种火力发电机组一次调频的控制方法,该控制方法包括:获取电网频差;根据所述电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围;若否,则控制机组进行基于锅炉储能的一次调频;以及若是,则控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频,其中所述给水偏置优化逻辑用于增加锅炉给水量,且所述凝结水节流优化逻辑用于减小除氧器上水阀开度。
可选的,根据所述电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围包括:判断所述电网频差的正负,若为正,则表示所述电网频率增加,若为负,则表示所述电网频率降低;在所述电网频差为负时,判断所述电网频差的绝对值是否大于设定阈值,若是,则判定所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围,否则判定所述电网频率的降低幅度未超过所述预设范围。
可选的,所述控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频包括:判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发,并判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发;在所述给水偏置优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和给水偏置量的第一折线函数计算当前电网频差对应的给水偏置量,并基于所计算的给水偏置量控制所述锅炉给水量的增加;在所述凝结水节流优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和凝结水流程的第二折线函数计算当前电网频差对应的凝结水流量,并基于所计算的凝结水流量控制所述除氧器上水阀开度的减小;以及控制机组基于增加的所述锅炉给水量和减小的所述除氧器上水阀开度进行一次调频。
可选的,所述判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发包括在以下条件满足时,判定所述给水偏置优化逻辑被触发:所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;所述机组的一次调频功能投入;所述给水偏置优化逻辑的一次调频功能投入;经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;主蒸汽压力偏差大于设定阈值;以及主蒸汽温度大于设定阈值。
可选的,所述判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发包括在以下条件满足时,判定所述凝结水节流优化逻辑被触发:所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;所述机组的一次调频功能投入;所述凝结水节流优化逻辑的一次调频功能投入;经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;低压旁路未开启;除氧器水位大于设定阈值;变频水位方式下无超驰信号;除氧器水位偏差小于设定阈值;各低压加热器水位小于设定阈值;凝泵再循环处于自动方式;以及凝汽器热井水位正常。
相应的,本发明实施例还提供一种火力发电机组一次调频的控制系统,该控制系统包括:获取模块,用于获取电网频差;判断模块,用于根据所述电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围;第一控制模块,用于在所述电网频率的降低幅度未超过预设范围时,控制机组进行基于锅炉储能的一次调频;以及第二控制模块,用于在所述电网频率的降低幅度超过预设范围时,控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频;其中,所述给水偏置优化逻辑用于增加锅炉给水量,且所述凝结水节流优化逻辑用于减小除氧器上水阀开度。
可选的,所述判断模块包括:第一判断子模块,用于判断所述电网频差的正负,若为正,则表示所述电网频率增加,若为负,则表示所述电网频率降低;第二判断子模块,用于在所述电网频差为负时,判断所述电网频差的绝对值是否大于设定阈值,若是,则判定所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围,否则判定所述电网频率的降低幅度未超过所述预设范围。
可选的,所述第二控制模块包括:逻辑触发判断子模块,用于判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发,并判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发;给水偏置优化子模块,用于在所述给水偏置优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和给水偏置量的第一折线函数计算当前电网频差对应的给水偏置量,并基于所计算的给水偏置量控制所述锅炉给水量的增加;以及凝结水节流优化子模块,用于在所述凝结水节流优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和凝结水流程的第二折线函数计算当前电网频差对应的凝结水流量,并基于所计算的凝结水流量控制所述除氧器上水阀开度的减小。
可选的,所述逻辑触发判断子模块用于判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发包括在以下条件满足时,判定所述给水偏置优化逻辑被触发:所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;所述机组的一次调频功能投入;所述给水偏置优化逻辑的一次调频功能投入;经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;主蒸汽压力偏差大于设定阈值;以及主蒸汽温度大于设定阈值。
可选的,所述逻辑触发判断子模块用于判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发包括在以下条件满足时,判定所述凝结水节流优化逻辑被触发:所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;所述机组的一次调频功能投入;所述凝结水节流优化逻辑的一次调频功能投入;经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;低压旁路未开启;除氧器水位大于设定阈值;变频水位方式下无超驰信号;除氧器水位偏差小于设定阈值;各低压加热器水位小于设定阈值;凝泵再循环处于自动方式;以及凝汽器热井水位正常。
相对于现有技术,本发明实施例所述的火力发电机组一次调频的控制方法及系统具有以下优势:本发明实施例在电网频率下降幅度较大的情况下,除了基于常规方式利用锅炉储能进行频率校正之外,还通过给水偏置增加给水量以及凝结水节流降低凝结水流量两种手段,提高主蒸汽压力以提高工质做功能力,减少汽轮机抽汽量以提高工质做功量,大大地提高了一次调频的调频精度及幅度,一定程度上提高了电网和机组运行的稳定性和安全性。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是传统的超(超)临界机组一次调频控制策略的逻辑示意图;
图2是本发明实施例的火力发电机组一次调频的控制方法的流程示意图;
图3是本发明实施例中控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频的流程示意图;
图4是本发明实施例的示例中给水偏置优化逻辑的触发逻辑图;
图5是本发明实施例的示例中给水偏置优化逻辑的触发逻辑图;
图6是本发明实施例中基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑进行一次调频的多元优化逻辑图;
图7是本发明实施例的示例中采用折线函数“F2(x)”的实例图;
图8是本发明实施例的示例中的折线函数“F3(x)”的实例图;以及。
图9是本发明实施例的一种火力发电机组一次调频的控制系统的结构示意图。
附图标记说明
910 获取模块 920 判断模块
930 第一控制模块 940 第二控制模块
921 第一判断子模块 922 第二判断子模块
941 逻辑触发判断子模块 942 给水偏置优化子模块
943 凝结水节流优化子模块
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
在介绍本发明实施例方案之前,在此先对传统的超(超)临界机组一次调频控制策略逻辑进行介绍,以便在后文形成与本发明实施例的原理对比。
图1是传统的超(超)临界机组一次调频控制策略的逻辑示意图,其中DIV表示除运算,SUB表示减运算,“AI”模块输出的汽轮机转速信号(单位转/分钟)与模拟信号发生器“A1”模块输出的常量60,在“DIV”模块相除后得到频率信号(单位Hz);“DIV”模块输出的频率信号与模拟信号发生器“A2”模块输出的电网标准频率50Hz,在“SUB”模块相减后得到频差信号(若实际频率大于50Hz,频差为正,反之则为负);频差信号经折线函数“F(x)”计算后得到负荷指令一次调频校正量Y;该校正量Y与模拟信号发生器“A3”模块输出的常量N(N=0)输入至切换“T”模块,当一次调频投入(开关量DI表示,DI=1)时,“T”输出值为负荷指令一次调频校正量AO,一次调频未投入(DI=0)时,“T”输出值为0。其中折线函数也称为分段函数,在此的折线函数“F(x)”取决于机组特性、一次调频死区和以及转速不等率等。
可知,图1示出的传统一次调频控制策略较为单一,无法满足新形势下电网安全、稳定运行的要求。据此,本发明实施例提出了新的火力发电机组一次调频的控制方案,以多元优化火力发电机组一次调频控制。
图2是本发明实施例的火力发电机组一次调频的控制方法的流程示意图,其中所述火力发电机组包括但不限于超(超)临界机组。如图2所示,本发明实施例的控制方法可以包括以下步骤:
步骤S210,获取电网频差。
步骤S220,根据所述电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围,若否则执行步骤S230,若是则执行步骤S240。
其中,若电网频率的降低幅度超过预设范围,则可判定当前工况为大频差工况,否则为非大频差工况。
步骤S230,控制机组进行基于锅炉储能的一次调频。
步骤S240,控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频。
其中,步骤S230中基于锅炉储能的一次调频是常规一次调频模式,其触发逻辑可参考图1,适用于非大频差工况。步骤S240中的所述给水偏置优化逻辑用于增加锅炉给水量,所述凝结水节流优化逻辑用于减小除氧器上水阀开度,即通过增加锅炉给水量和减小除氧器上水阀开度来多元优化常规一次调频模式,使其适用于大频差工况。其中,除氧器包括上水阀和与该上水阀对应的出水阀。
进一步地,对于步骤S220,具体可以包括:判断所述电网频差的正负,若为正,则表示所述电网频率增加,若为负,则表示所述电网频率降低;在所述电网频差为负时,继续判断所述电网频差的绝对值是否大于设定阈值,若是,则判定所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围,否则判定所述电网频率的降低幅度未超过所述预设范围。
进一步地,对于步骤S240,图3是本发明实施例中控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频的流程示意图,其具体可以包括以下步骤S241-S244:
步骤S241,判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发,并判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发。
在优选的实施例中,对于该步骤S241,可在以下条件满足时,判定所述给水偏置优化逻辑被触发:
1)所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围。根据上文,该条件也可以表述为“电网频差信号为负,且绝对值大于设定阈值”或者“当前工况为大频差工况”。
2)所述机组的一次调频功能投入。即,如图1所示的常规一次调频模式可以被触发。
3)所述给水偏置优化逻辑的一次调频功能投入。即,本发明实施例增加的给水偏置优化逻辑可以被触发。
4)经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内。
5)主蒸汽压力偏差大于设定阈值。其中,所述主蒸汽压力偏差是指主蒸汽压力的设定值与实际值的偏差。
6)主蒸汽温度大于设定阈值。
下面给出一种基于上述条件来触发给水偏置优化逻辑的示例。图4是本发明实施例的示例中给水偏置优化逻辑的触发逻辑图,其中“H/L”表示高限判别和低限判别,其他运算符与图1相一致。如图4所示,限幅限速后的负荷指令AI1经“H/L”模块高/低限判别后,与一次调频投入开关量信号DI1输入“AND1”模块进行与运算;主蒸汽压力偏差的模拟量信号AI2和主蒸汽温度的模拟量信号AI3分别经“H/1”和“H/2”模块高限判别后,输入“AND2”模块进行与运算;电网频差信号AI4经“/L”模块低限判别后,与给水偏置优化一次调频投入信号DI2输入“AND3”模块进行与运算。最后将三个“AND”模块输出的开关量信号输入“AND4”模块进行与运算,输出得到给水偏置优化一次调频触发信号DO。机组接收到该一次调频触发信号DO后,通过给水偏置增加锅炉给水量,提高主蒸汽压力,增加蒸汽的做功能力,进一步提升机组的一次调频响应能力。
在优选的实施例中,对于步骤S241,可在以下条件满足时,判定所述凝结水节流优化逻辑被触发:
1)所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围。根据上文,该条件也可以表述为“电网频差信号为负,且绝对值大于设定阈值”或者“当前工况为大频差工况”。
2)所述机组的一次调频功能投入。即,如图1所示的常规一次调频模式可以被触发。
3)所述凝结水节流优化逻辑的一次调频功能投入。即,本发明实施例增加的凝结水节流优化逻辑可以被触发。
4)经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内。
5)低压旁路未开启。
6)除氧器水位大于设定阈值。
7)变频水位方式下无超驰信号。
8)除氧器水位偏差小于设定阈值。其中,除氧器水位偏差是指除氧器水位设定值与实际水位的偏差。
9)各低压加热器水位小于设定阈值。
10)凝泵再循环处于自动方式。
11)凝汽器热井水位正常。
下面给出一种基于上述条件来触发凝结水节流优化逻辑的示例。图5是本发明实施例的示例中给水偏置优化逻辑的触发逻辑图,其中各运算符与图4相一致。如图5所示,限幅限速后的负荷指令AI1经“H/L”模块高/低限判别后,与一次调频投入开关量信号DI1输入“AND1”模块进行与运算;除氧器水位的模拟量信号AI2和除氧器水位偏差的模拟量信号AI3分别经“H/1”和“/L1”模块高限、低限判别后,输入“AND2”模块进行与运算;变频水位方式下无超驰、凝泵再循环处于自动方式和低压旁路未开启这三个开关量信号DI2、DI3、DI4输入“AND3”模块进行与运算;低压加热器水位小于阈值和凝汽器热井水位正常的开关量信号DI5和DI3输入“AND4”模块进行与运算;电网频差信号AI4经“/L”模块低限判别后,与凝结水节流优化一次调频投入信号DI7输入“AND5”模块进行与运算;上述五个“AND”模块输出的开关量信号输入“AND6”模块进行与运算,得到凝结水节流优化一次调频触发信号DO。机组接收到该凝结水节流优化一次调频触发信号DO,通过关小除氧器上水阀开度进行凝结水节流,减少凝结水流量,降低汽轮机低压抽汽量,增加汽轮机低压段做功的蒸汽量,并利用除氧器的储能,进一步提升机组的一次调频响应能力。
步骤S242,在所述给水偏置优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和给水偏置量的第一折线函数计算当前电网频差对应的给水偏置量,并基于所计算的给水偏置量控制所述锅炉给水量的增加。
步骤S243,在所述凝结水节流优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和凝结水流程的第二折线函数计算当前电网频差对应的凝结水流量,并基于所计算的凝结水流量控制所述除氧器上水阀开度的减小。
步骤S244,控制机组基于增加的所述锅炉给水量和减小的所述除氧器上水阀开度进行一次调频。
下面结合图6来具体介绍涉及的步骤S242-步骤S244。图6与图1形成对比,其是本发明实施例中基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑进行一次调频的多元优化逻辑图,且图中涉及的运算符号与上述的图1-图3相一致。参考图6,主要包括以下几个部分的逻辑:
1)电网频率的降低幅度未超过预设范围,即在非大频差工况下。
具体表现为:当电网频差超出死区,但波动幅值较小时,按常规一次调频控制策略对电网频率进行快速校正。
如图6所示,这一部分与图1的逻辑类似,由“AI”模块输出的汽轮机转速信号(单位转/分钟)与模拟信号发生器“A1”模块输出的常量60,在“DIV”模块相除后得到频率信号(单位Hz);“DIV”模块输出的频率信号与模拟信号发生器“A2”模块输出的电网标准频率50Hz,在“SUB”模块相减后得到频差信号(若实际频率大于50Hz,频差为正,反之则为负);频差信号经折线函数模块“F1(x)”计算后得到负荷指令一次调频校正量Y1;该校正量Y1与模拟信号发生器“A3”模块输出的常量N(N=0)输入至切换“T1”,当一次调频投入(开关量DI1=1)时,“T1”输出值为负荷指令一次调频校正量AO1,一次调频未投入(开关量DI1=0)时,“T1”输出值为0。其中折线函数“F1(X)”取决于机组特性、一次调频死区和以及转速不等率等。
基于校正量AO1,机组执行基于锅炉储能的常规一次调频模式。
2)对应步骤S242的给水偏置优化逻辑。
如图6所示,“SUB”模块输出的频差信号经折线函数模块“F2(x)”计算后得到给水偏置优化一次调频校正量Y2;在切换模块“T2”中,根据确定的给水偏置优化一次调频触发开关量信号DI2(参考前文,示出是否触发给水偏置优化逻辑),选择是否输出相应的给水偏置优化一次调频校正量AO2。其中,折线函数“F2(x)”应按负荷分段进行试验,根据给水偏置对机组负荷增量、过热度、主蒸汽压力和主蒸汽温度的影响,确定安全、合理的系数。另外,“F2(x)”的自变量既可采用频差信号,也可采用机组有功功率信号。
基于计算出的调频校正量AO2,机组增加锅炉给水量,从而提高主蒸汽压力,提升工质在汽轮机的做功能力,提高机组一次调频响应能力。
3)对应步骤S243的凝结水节流优化逻辑。
如图6所示,“SUB”模块输出的频差信号经折线函数模块“F3(x)”计算后得到凝结水节流优化一次调频校正量Y3;在切换模块“T3”中,根据确定的凝结水节流优化一次调频触发开关量信号DI3(参考前文,示出是否触发凝结水节流优化逻辑),选择是否输出相应的凝结水节流优化一次调频校正量AO3。同样,折线函数“F3(x)”应按负荷分段进行试验,根据除氧器上水阀开度对机组负荷增量、过热度、热井水位和除氧器水位的影响,确定安全、合理的系数。“F3(x)”的自变量既可采用频差信号,也可采用机组有功功率信号。
基于计算出的调频校正量AO3,机组关小除氧器上水阀开度,减少凝结水流量,从而达到降低汽轮机低压段的抽汽量,增加蒸汽做功,提高机组一次调频响应能力。
基于图6的多元优化逻辑图,下面介绍采用该多元优化逻辑图的方案进行一次调频的示例。该示例中,所述机组为1000MW,但不局限于此,其他同类型机组也可参照执行。另外,图7是本发明实施例的示例中采用折线函数“F2(x)”的实例图,图8是本发明实施例的示例中的折线函数“F3(x)”的实例图,其中横轴为频差信号,纵轴为对应的调频校正量。
该示例中,在机组处于90%负荷、75%和60%负荷时,模拟一次调频动作,手动设置汽轮机转速偏差-8rpm,产生频差-0.1333Hz,触发给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑对应的一次调频功能,可通过软件获得执行一次调频功能后的响应曲线,对应的试验数据则如表1所示,该表1示出一次调频多元优化动作1分钟以后的试验数据。
表1
参考表1,一次调频多元优化动作1分钟以后,在90%负荷时负荷增量为36.58MW,75%负荷时负荷增量为37.40MW,60%负荷时负荷增量为28.60MW。与传统一次调频方式相比,多元优化后性能提升非常明显。
综上所述,本发明实施例的火力发电机组一次调频的控制方法在电网频率下降幅度较大的情况下,除了基于常规方式利用锅炉储能进行频率校正之外,还通过给水偏置增加给水量以及凝结水节流降低凝结水流量两种手段,提高主蒸汽压力以提高工质做功能力,减少汽轮机抽汽量以提高工质做功量,大大地提高了一次调频的调频精度及幅度,一定程度上提高了电网和机组运行的稳定性和安全性。
图9是本发明实施例的一种火力发电机组一次调频的控制系统的结构示意图,该控制系统与上述的控制方法具有相同的发明思路。如图9所示,该控制系统包括:获取模块910,用于获取电网频差;判断模块920,用于根据所述电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围;第一控制模块930,用于在所述电网频率的降低幅度未超过预设范围时,控制机组进行基于锅炉储能的一次调频;以及第二控制模块940,用于在所述电网频率的降低幅度超过预设范围时,控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频。其中,所述给水偏置优化逻辑用于增加锅炉给水量,且所述凝结水节流优化逻辑用于减小除氧器上水阀开度。
在优选的实施例中,所述判断模块920可以包括:第一判断子模块921,用于判断所述电网频差的正负,若为正,则表示所述电网频率增加,若为负,则表示所述电网频率降低;第二判断子模块922,用于在所述电网频差为负时,判断所述电网频差的绝对值是否大于设定阈值,若是,则判定所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围,否则判定所述电网频率的降低幅度未超过所述预设范围。
在优选的实施例中,所述第二控制模块940可以包括:逻辑触发判断子模块941,用于判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发,并判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发;给水偏置优化子模块942,用于在所述给水偏置优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和给水偏置量的第一折线函数计算当前电网频差对应的给水偏置量,并基于所计算的给水偏置量控制所述锅炉给水量的增加;以及凝结水节流优化子模块943,用于在所述凝结水节流优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和凝结水流程的第二折线函数计算当前电网频差对应的凝结水流量,并基于所计算的凝结水流量控制所述除氧器上水阀开度的减小。
在更为优选的实施例中,所述逻辑触发判断子模块941用于判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发包括在以下条件满足时,判定所述给水偏置优化逻辑被触发:所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;所述机组的一次调频功能投入;所述给水偏置优化逻辑的一次调频功能投入;经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;主蒸汽压力偏差大于设定阈值;以及主蒸汽温度大于设定阈值。
在更为优选的实施例中,所述逻辑触发判断子模块941用于判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发包括在以下条件满足时,判定所述凝结水节流优化逻辑被触发:所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;所述机组的一次调频功能投入;所述凝结水节流优化逻辑的一次调频功能投入;经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;低压旁路未开启;除氧器水位大于设定阈值;变频水位方式下无超驰信号;除氧器水位偏差小于设定阈值;各低压加热器水位小于设定阈值;凝泵再循环处于自动方式;以及凝汽器热井水位正常。
本发明实施例的火力发电机组一次调频的控制系统的具体实施细节及效果可参考上述关于火力发电机组一次调频的控制方法的实施例,在此则不再赘述。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)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、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外,本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施例的思想,其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (8)
1.一种火力发电机组一次调频的控制方法,其特征在于,该控制方法包括:
获取电网频差;
根据所述电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围;
若否,则控制机组进行基于锅炉储能的一次调频;以及
若是,则控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频,其中所述给水偏置优化逻辑用于增加锅炉给水量,且所述凝结水节流优化逻辑用于减小除氧器上水阀开度;
其中,所述控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频包括:
判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发,并判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发;
在所述给水偏置优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和给水偏置量的第一折线函数计算当前电网频差对应的给水偏置量,并基于所计算的给水偏置量控制所述锅炉给水量的增加;
在所述凝结水节流优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和凝结水流程的第二折线函数计算当前电网频差对应的凝结水流量,并基于所计算的凝结水流量控制所述除氧器上水阀开度的减小;以及
控制机组基于增加的所述锅炉给水量和减小的所述除氧器上水阀开度进行一次调频。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,根据所述电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围包括:
判断所述电网频差的正负,若为正,则表示所述电网频率增加,若为负,则表示所述电网频率降低;
在所述电网频差为负时,判断所述电网频差的绝对值是否大于设定阈值,若是,则判定所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围,否则判定所述电网频率的降低幅度未超过所述预设范围。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发包括:
在以下条件满足时,判定所述给水偏置优化逻辑被触发:
所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;
所述机组的一次调频功能投入;
所述给水偏置优化逻辑的一次调频功能投入;
经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;
主蒸汽压力偏差大于设定阈值;以及
主蒸汽温度大于设定阈值。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发包括:
在以下条件满足时,判定所述凝结水节流优化逻辑被触发:
所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;
所述机组的一次调频功能投入;
所述凝结水节流优化逻辑的一次调频功能投入;
经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;
低压旁路未开启;
除氧器水位大于设定阈值;
变频水位方式下无超驰信号;
除氧器水位偏差小于设定阈值;
各低压加热器水位小于设定阈值;
凝泵再循环处于自动方式;以及
凝汽器热井水位正常。
5.一种火力发电机组一次调频的控制系统,其特征在于,该控制系统包括:
获取模块,用于获取电网频差;
判断模块,用于根据所述电网频差判断电网频率的降低幅度是否超过预设范围;
第一控制模块,用于在所述电网频率的降低幅度未超过预设范围时,控制机组进行基于锅炉储能的一次调频;以及
第二控制模块,用于在所述电网频率的降低幅度超过预设范围时,控制机组进行基于给水偏置优化逻辑和凝结水节流优化逻辑的一次调频;
其中,所述给水偏置优化逻辑用于增加锅炉给水量,且所述凝结水节流优化逻辑用于减小除氧器上水阀开度;
其中,所述第二控制模块包括:
逻辑触发判断子模块,用于判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发,并判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发;
给水偏置优化子模块,用于在所述给水偏置优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和给水偏置量的第一折线函数计算当前电网频差对应的给水偏置量,并基于所计算的给水偏置量控制所述锅炉给水量的增加;以及
凝结水节流优化子模块,用于在所述凝结水节流优化逻辑被触发时,根据预置的反映所述电网频差和凝结水流程的第二折线函数计算当前电网频差对应的凝结水流量,并基于所计算的凝结水流量控制所述除氧器上水阀开度的减小。
6.根据权利要求5所述的控制系统,其特征在于,所述判断模块包括:
第一判断子模块,用于判断所述电网频差的正负,若为正,则表示所述电网频率增加,若为负,则表示所述电网频率降低;
第二判断子模块,用于在所述电网频差为负时,判断所述电网频差的绝对值是否大于设定阈值,若是,则判定所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围,否则判定所述电网频率的降低幅度未超过所述预设范围。
7.根据权利要求5所述的控制系统,其特征在于,所述逻辑触发判断子模块用于判断所述给水偏置优化逻辑是否被触发包括:
在以下条件满足时,判定所述给水偏置优化逻辑被触发:
所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;
所述机组的一次调频功能投入;
所述给水偏置优化逻辑的一次调频功能投入;
经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;
主蒸汽压力偏差大于设定阈值;以及
主蒸汽温度大于设定阈值。
8.根据权利要求5所述的控制系统,其特征在于,所述逻辑触发判断子模块用于判断所述凝结水节流优化逻辑是否被触发包括:
在以下条件满足时,判定所述凝结水节流优化逻辑被触发:
所述电网频率的降低幅度超过所述预设范围;
所述机组的一次调频功能投入;
所述凝结水节流优化逻辑的一次调频功能投入;
经过限幅限速处理后的机组负荷指令在阈值范围内;
低压旁路未开启;
除氧器水位大于设定阈值;
变频水位方式下无超驰信号;
除氧器水位偏差小于设定阈值;
各低压加热器水位小于设定阈值;
凝泵再循环处于自动方式;以及
凝汽器热井水位正常。
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