CN110212555A - 一种火电机组一次调频功率补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火电机组一次调频功率补偿方法，所述方法包括：将一次调频动作起点时的实际负荷与负荷指令的偏差值作为第一动态补偿量，将一次调频动作起点时的实际转速与预设的转速的转速偏差值折算成功率偏差值作为第二动态补偿量，将第一动态补偿量和第二动态补偿量通过第一加法器与负荷指令叠加，输出目标负荷；第一动态补偿量折算成第一阀位指令补偿量，转速偏差值折算成第二阀位指令补偿量，第一阀位指令补偿量与第二阀位指令补偿量通过第二加法器与阀位指令叠加，输出目标阀位；本发明的优点在于通过补偿调频功率，确保理论调频增量达到目标值，整体提升一次调频响应能力。

Description

一种火电机组一次调频功率补偿方法
技术领域
本发明涉及火电机组一次调频领域，更具体涉及一种火电机组一次调频功率补偿方法。
背景技术
电网频率是衡量发电功率与用电负荷平衡的标志，当电网频率偏离额定值时，电网中的发电机组调节其有功功率增减，限制电网频率变化。目前，我国电网频率调整主要依赖于煤电机组等火力发电机组快速改变出力，及时保证电网频率稳定。国家及行业都制定了一次调频评价和考核标准，在针对发电机组众多涉网指标要求中，一次调频贡献能力是最重要一项。
目前火电机组大部分投入AGC运行方式，负荷调节目标值接收电网调度指令，造成机组负荷调节随机性较强，且无法通过有效手段正确预测。在机组AGC方式下，机组负荷频繁调节过程中，一次调频动作时间及幅值具有不确定性，机组参与一次调频调整时，实际负荷往往偏离负荷指令。而火电机组一次调频理论值是根据机组转速不等率设置为固定值，因此机组负荷调节精度对于实际一次调频动作影响很大，若实际负荷偏离负荷指令状态下参与一次调频，最终电网采集的一次调频负荷增量无法达到规程要求，造成一次调频动作贡献量不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术的火电机组一次调频时实际负荷偏离负荷指令，一次调频动作贡献量无法达到规程要求的问题。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种火电机组一次调频功率补偿方法，所述方法包括：
将一次调频动作起点时的实际负荷与负荷指令的偏差值作为第一动态补偿量，将一次调频动作起点时的实际转速与预设的转速的转速偏差值折算成功率偏差值作为第二动态补偿量，将第一动态补偿量和第二动态补偿量通过第一加法器与负荷指令叠加，输出目标负荷；
所述第一动态补偿量折算成第一阀位指令补偿量，所述转速偏差值折算成第二阀位指令补偿量，第一阀位指令补偿量与第二阀位指令补偿量通过第二加法器与阀位指令叠加，输出目标阀位；
将当前次一次调频的下一次一次调频作为当前次一次调频，并将所述目标负荷作为当前次一次调频的实际负荷，将目标阀位作为当前次一次调频的阀位指令；返回执行将当前次一次调频的实际负荷与负荷指令的偏差值作为第一动态补偿量的步骤。
通过将实际负荷与负荷指令的差值以及实际转速与预设的转速的差值转换后的功率值补偿给负荷指令，确保理论调频增量达到目标值，整体提升一次调频响应能力，同时将机组的第一阀位指令和第二阀位指令补偿给阀位指令，保证理论调频阀位指令达到目标值，确保电网采集的一次调频负荷增量达到规程要求。
优选的，调频动作条件满足时，一次调频动作起点时的实际负荷与负荷指令的偏差值才能输入第一加法器和第二加法器，所述调频动作条件为实际负荷与负荷指令的偏差值的绝对值大于2，调频动作条件是对出现指令偏差的判断，如果偏差超过设定的值则开启调频动作。
优选的，所述第一动态补偿量通过函数关系式ΔGc＝a*(ΔNc/P)*100％折算成第一阀位指令补偿量，其中，a为预设的常数，△Nc为第一动态补偿量，p为目标负荷，ΔGc为第一阀位指令补偿量。
优选的，转速偏差值△n通过函数关系式
折算成功率偏差值△N，其中Δn为转速偏差值，Nmax为功率偏差值最大值，Nmin功率偏差值最小值。
优选的，所述转速偏差值△n通过函数关系式
折算成第二阀位指令补偿量△G，其中Δn为转速偏差值，Gmax为第二阀位指令补偿量最大值，Gmin第二阀位指令补偿量最小值。
优选的，所述实际负荷与负荷指令一同输入第一减法器，通过减法运算获取偏差值。
优选的，实际转速与预设的转速一同输入第二减法器，通过减法运算获取转速偏差值。
优选的，所述预设的转速为3000r/min。
本发明相比现有技术具有以下优点：
在机组实际负荷偏离负荷指令时，通过补偿调频功率，确保理论调频增量达到目标值，但是实际补补偿过程中，仍然会存在补偿量达不到需求，在补偿量达不到需求的情况下，通过转速按照一定比例转化以后得到新增补偿量，新增补偿量再补偿给机组，整体提升一次调频响应能力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种火电机组一次调频功率补偿方法的原理图；
图2为本发明实施例提供的一种火电机组一次调频功率补偿方法的第一阀位指令补偿量与第一动态补偿量之间的函数关系图像；
图3为本发明实施例提供的一种火电机组一次调频功率补偿方法的功率偏差值与转速偏差值之间的函数图像；
图4为本发明实施例提供的一种火电机组一次调频功率补偿方法的第二阀位指令补偿量与转速偏差值之间的函数关系图像。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种火电机组一次调频功率补偿方法，所述方法包括：
将一次调频动作起点时的实际负荷pe与负荷指令po一同输入第一减法器SUB1，通过减法运算获取偏差值△Nc，将偏差值△Nc作为第一动态补偿量，将一次调频动作起点时的实际转速与预设的转速一同输入第二减法器SUB2，通过减法运算获取转速偏差值△n，所述预设的转速为3000r/min。将转速偏差值△n通过函数关系式F(x)折算成功率偏差值△N作为第二动态补偿量，将第一动态补偿量和第二动态补偿量通过第一加法器ADD1与负荷指令po叠加，输出目标负荷p；
所述第一动态补偿量通过函数关系式g(x)折算成第一阀位指令补偿量△Gc，所述转速偏差值△n通过函数关系式f(x)折算成第二阀位指令补偿量△G，第一阀位指令补偿量△Gc与第二阀位指令补偿量△G通过第二加法器ADD2与阀位指令Go叠加，输出目标阀位G；
将当前次一次调频的下一次一次调频作为当前次一次调频，并将所述目标负荷p作为当前次一次调频的实际负荷pe，将所述目标阀位G作为当前次一次调频的阀位指令Go，返回执行将一次调频动作起点时的实际负荷pe与负荷指令po一同输入第一减法器SUB1，通过减法运算获取偏差值△Nc，将偏差值△Nc作为第一动态补偿量的步骤。需要注意的是，上述过程实质是一个循环执行的过程，即当前次调频结束后，如果调频结果偏差较大，可以将当前次调频的输出结果目标负荷p作为下一次调频的输入继续调频，而目标负荷p还可作为观测值，便于现场人员观测调频输出结果与需要达到的结果的偏差，如果偏差过大，可人为将目标负荷p作为下一次调频的输入继续调频，而相应的目标阀位G也作为下一次调频的输入继续调频。
具体的，调频动作条件满足时，一次调频动作起点时的实际负荷pe与负荷指令po的偏差值△Nc才能经过切换快T输入第一加法器ADD1和第二加法器ADD2，所述调频动作条件为实际负荷pe与负荷指令po的偏差值的绝对值大于2，调频动作条件是对出现指令偏差的判断，如果偏差超过设定的值则开启调频动作，判断条件根据现场情况调整，偏差值的绝对值没有明确的限定，可以为小数，也可以为除了2以外的其他满足条件的整数。
具体的，如图2所示，为第一阀位指令补偿量与第一动态补偿量之间的函数关系图像，函数关系式不唯一，第一阀位指令补偿量ΔGc的最大值和最小值不唯一，所以图示未给出第一阀位指令补偿量ΔGc的最大值和最小值。所述第一动态补偿量通过函数关系式ΔGc＝a*(ΔNc/P)*100％折算成第一阀位指令补偿量，函数关系式ΔGc＝a*(ΔNc/P)*100％即为函数关系式g(x)，g(x)没有明确的含义，只是为了图示更清楚，将函数关系式ΔGc＝a*(ΔNc/P)*100％命名为g(x)。其中，a为预设的常数，△Nc为第一动态补偿量，p为目标负荷，ΔGc为第一阀位指令补偿量。
具体的，图3为功率偏差值与转速偏差值之间的函数图像，转速偏差值△n通过函数关系式
折算成功率偏差值△N，其中Δn为转速偏差值，Nmax为功率偏差值最大值，Nmin功率偏差值最小值。函数关系式
即为函数关系式F(x)，F(x)没有明确的含义，只是为了图示更清楚，将函数关系式
命名为F(x)。
具体的，图4为第二阀位指令补偿量与转速偏差值之间的函数关系图像，所述转速偏差值△n通过函数关系式
折算成第二阀位指令补偿量△G，其中Δn为转速偏差值，Gmax为第二阀位指令补偿量最大值，Gmin第二阀位指令补偿量最小值。函数关系式
即为函数关系式f(x)，f(x)没有明确的含义，只是为了图示更清楚，将函数关系式
命名为f(x)。其中，a为预设的常数，△Nc为第一动态补偿量，p为目标负荷，ΔGc为第一阀位指令补偿量。
需要注意的是，函数关系式g(x)、F(x)以及f(x)不是确定的函数关系，本申请只是列举一种实施方式，在机组一次调频过程中，根据现场情况，可以对函数关系式g(x)、F(x)以及f(x)进行优化，对关系式中的常数、系数或者参数进行调整。
需要注意的是，本发明的关键点在于对于实际负荷与负荷指令的偏差进行补偿时，理论上是能够达到目标负荷的，但是由于机组存在目标负荷与实际负荷存在偏差的情况，通过实际负荷与负荷指令的差值补偿，在同一机组运行环境下，还是存在补偿不到位的情况，所以对转速也进行补偿，并且通过函数折算关系获得最终补偿量给机组，以此达到更加准确的补偿。另外，本发明中各个函数关系式以及函数图都是通过现场大量实验总结而得，能够在一定程度上反映一次调频过程中转速补偿的规律。
通过以上技术方案，本发明通过将实际负荷与负荷指令的差值以及实际转速与预设的转速的差值转换后的功率值补偿给负荷指令，确保理论调频增量达到目标值，整体提升一次调频响应能力，同时将机组的第一阀位指令和第二阀位指令补偿给阀位指令，保证理论调频阀位指令达到目标值，确保电网采集的一次调频负荷增量达到规程要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种火电机组一次调频功率补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
将当前次一次调频的实际负荷与负荷指令的偏差值作为第一动态补偿量，将一次调频动作起点时的实际转速与预设的转速的转速偏差值折算成功率偏差值作为第二动态补偿量，将第一动态补偿量和第二动态补偿量通过第一加法器与负荷指令叠加，输出目标负荷；
将所述第一动态补偿量折算成第一阀位指令补偿量，所述转速偏差值折算成第二阀位指令补偿量，第一阀位指令补偿量与第二阀位指令补偿量通过第二加法器与阀位指令叠加，输出目标阀位；
将当前次一次调频的下一次一次调频作为当前次一次调频，并将所述目标负荷作为当前次一次调频的实际负荷，将目标阀位作为当前次一次调频的阀位指令；返回执行将当前次一次调频的实际负荷与负荷指令的偏差值作为第一动态补偿量的步骤。
2.根据权利要求1所述的火电机组一次调频功率补偿方法，其特征在于，调频动作条件满足时，一次调频动作起点时的实际负荷与负荷指令的偏差值才能输入第一加法器和第二加法器，所述调频动作条件为实际负荷与负荷指令的偏差值的绝对值大于2。
3.根据权利要求1所述的火电机组一次调频功率补偿方法，其特征在于，所述第一动态补偿量通过函数关系式ΔGc＝a*(ΔNc/P)*100％折算成第一阀位指令补偿量，其中，a为预设的常数，△Nc为第一动态补偿量，p为目标负荷，ΔGc为第一阀位指令补偿量。
4.根据权利要求1所述的火电机组一次调频功率补偿方法，其特征在于，转速偏差值△n通过函数关系式
折算成功率偏差值△N，其中Δn为转速偏差值，Nmax为功率偏差值最大值，Nmin功率偏差值最小值。
5.根据权利要求1所述的火电机组一次调频功率补偿方法，其特征在于，所述转速偏差值△n通过函数关系式
折算成第二阀位指令补偿量△G，其中Δn为转速偏差值，Gmax为第二阀位指令补偿量最大值，Gmin第二阀位指令补偿量最小值。
6.根据权利要求1所述的火电机组一次调频功率补偿方法，其特征在于，所述实际负荷与负荷指令一同输入第一减法器，通过减法运算获取偏差值。
7.根据权利要求1所述的火电机组一次调频功率补偿方法，其特征在于，实际转速与预设的转速一同输入第二减法器，通过减法运算获取转速偏差值。
8.根据权利要求7所述的火电机组一次调频功率补偿方法，其特征在于，所述预设的转速为3000r/min。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117439111A (zh) * 2023-10-31 2024-01-23 上海新华控制技术集团科技有限公司 电网的一次调频控制方法、装置、存储介质及电子设备
CN117439111B (zh) * 2023-10-31 2024-06-11 上海新华控制技术集团科技有限公司 电网的一次调频控制方法、装置、存储介质及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3034732A1 (de) * 1980-09-15 1982-03-25 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Schaltungsanordnung zur wirtschaftlichen ausnutzung von primaer-energiewandlern
CN103900821A (zh) * 2014-04-22 2014-07-02 国家电网公司 一种发电机组一次调频功能优化试验方法
CN108227501A (zh) * 2018-01-16 2018-06-29 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种火电机组负荷控制静态偏差的补偿方法
CN109921438A (zh) * 2019-03-13 2019-06-21 国网山东省电力公司电力科学研究院 计及agc反向调节的一次调频动态调整方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3034732A1 (de) * 1980-09-15 1982-03-25 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Schaltungsanordnung zur wirtschaftlichen ausnutzung von primaer-energiewandlern
CN103900821A (zh) * 2014-04-22 2014-07-02 国家电网公司 一种发电机组一次调频功能优化试验方法
CN108227501A (zh) * 2018-01-16 2018-06-29 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种火电机组负荷控制静态偏差的补偿方法
CN109921438A (zh) * 2019-03-13 2019-06-21 国网山东省电力公司电力科学研究院 计及agc反向调节的一次调频动态调整方法及装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YANG LI: "Primary Frequency Control Scheme for a Fixed-Speed Dish-Stirling Solar–Thermal Power Plant", 《IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS》 *
庄义飞: "火电机组一次调频分析及性能优化", 《黑龙江电力》 *
张剑: "基于控制平衡点自寻优的超临界机组控制技术", 《仪器仪表用户》 *
汤超君: "超（超）临界火电机组一次调频性能优化方法", 《湖北电力》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117439111A (zh) * 2023-10-31 2024-01-23 上海新华控制技术集团科技有限公司 电网的一次调频控制方法、装置、存储介质及电子设备
CN117439111B (zh) * 2023-10-31 2024-06-11 上海新华控制技术集团科技有限公司 电网的一次调频控制方法、装置、存储介质及电子设备

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