CN110552791B - 一种燃机气门调频持续响应控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃机气门调频持续响应控制方法，在变动负荷回路中增加限速模块，该限速模块分析输入的频率偏差的函数值并输出对应的指令。本发明在电网频率变化后，频率变化信号快速转化为负荷指令，最快速率调整发电负荷；在电网频率恢复后，频率变化信号缓慢转化为负荷指令，最大贡献量参与一次调频；在电网频率未变化时，限速模块采用最快的速率，避免影响机组正常调整负荷。

Description

一种燃机气门调频持续响应控制方法
技术领域
本发明属于燃气轮机控制技术领域，尤其是一种燃机气门调频持续响应控制方法。
背景技术
电网的频率是由发电功率与用户负荷大小决定，当发电功率大于用户负荷频率升高，反之频率降低。一次调频是指电网频率一旦偏离标准频率限值，电网中发电机组自动控制负荷增减，使电网频率维持稳定。随着电网容量的逐渐扩大，提高电网负荷变化时的频率响应能力，确保高质量的电力供应变得越来越重要。燃机气门是燃气轮机不断变化负荷的重要设备，它根据燃气轮机综合指令变化，不断调整阀门的开度，调整进入燃烧室的天然气流量。燃气轮机一次调频功能由透平控制系统和DCS控制系统共同完成。其中透平控制系统出现频率偏差能够第一时间进行响应，而DCS控制系统可以保证频率偏差一直存在的情况下，保持负荷持续贡献。目前频率变化比较常见，而且变化幅值较小且短时间就恢复标准频率。DCS控制侧信号未传送至燃机控制系统，也就是燃气调门未动作时，频率已经恢复标准值，造成DCS指令频繁波动但未发挥真正的作用。燃机控制模式中，无论是手动方式还是预选方式下，具备一次调频动作能力，但是基本不满足电网对一次调频的技术要求，所以必须寻求一种方法，能够持续响应频率波动，积极发挥一次调频的重要作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供将变化过程缓慢化、恢复过程缓慢化的一种燃机气门调频持续响应控制方法。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种燃机气门调频持续响应控制方法，其特征在于：在变动负荷回路中增加限速模块，该限速模块分析输入的频率偏差的函数值并输出对应的指令，所述函数值的分析过程及指令输出过程包括以下步骤：
⑴获取频率偏差函数值；
⑵分析频率偏差：
当频率偏差变化需要增加指令输出时，下降速率选择最低每秒钟变化0.06，上升速率则为最大每秒变化9999，增加指令完成后进入下一步；
当频率偏差变化需要减少指令输出时，上升速率选择最低每秒钟变化0.06，下降速率则为最大每秒变化9999，减少指令完成后进入下一步；
当频率偏差变化由增加指令变为0时，下降速率选择最低每秒钟变化0.06，持续至减少过程完成后恢复为9999，上升速率保持每秒钟变化9999不变，进入下一步；
当频率偏差变化由减少指令变为0时，上升速率选择最低每秒钟变化0.06，持续至增加过程完成后恢复为每秒钟变化9999，下降速率保持每秒钟变化9999不变，进入下一步；
当频率偏差函数输出为0时，所有速率为每秒钟变化9999，进入下一步；
⑶回到步骤⑴。
本发明的优点和有益效果是：
本发明中，在变动负荷回路中增加限速模块，该限速模块分析输入的频率偏差的函数值并输出对应的指令。由此在电网频率变化后，频率变化信号快速转化为负荷指令，最快速率调整发电负荷；在电网频率恢复后，频率变化信号缓慢转化为负荷指令，最大贡献量参与一次调频；在电网频率未变化时，限速模块采用最快的速率，避免影响机组正常调整负荷。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是现有技术的示意图。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
一种燃机气门调频持续响应控制方法，如图1所示，本发明的创新在于：在变动负荷回路中增加限速模块，该限速模块分析输入的频率偏差的函数值并输出对应的指令，所述函数值的分析过程及指令输出过程包括以下步骤：
⑴获取频率偏差函数值；
⑵分析频率偏差：
当频率偏差变化需要增加指令输出时，下降速率选择最低每秒钟变化0.06，上升速率则为最大每秒变化9999；
当频率偏差变化需要减少指令输出时，上升速率选择最低每秒钟变化0.06，下降速率则为最大每秒变化9999，进入下一步；
当频率偏差变化由增加指令变为0时，下降速率选择最低每秒钟变化0.06，持续2秒后恢复为9999，上升速率保持每秒钟变化9999不变，进入下一步；
当频率偏差变化由减少指令变为0时，上升速率选择最低每秒钟变化0.06，持续2秒后恢复为每秒钟变化9999，下降速率保持每秒钟变化9999不变，进入下一步；
当频率偏差函数输出为0时，所有速率为每秒钟变化9999，进入下一步；
⑶回到步骤⑴。
本发明应用于燃气轮机控制系统当中，主要效果是当电网频率发生变化的时候，机组在改变发电功率，增加程序之前，机组负荷也在发生改变，不过本发明的作用是，将这个变化过程缓慢化，主要是恢复过程缓慢化。
实施例
电网频率变化至50.1Hz，表明电网用电负荷减少，发电负荷高于用电负荷，此时需要迅速减少机组有功功率，本发明应用机组从300MW降低至280MW，当所有机组出力均改变的同时，电网频率也会恢复至50Hz，此时机组有功功率需要返回至300MW，本发明就是将回到300MW的速率降至最慢，每秒钟变化0.06，20MW的差值将会需要大概6分钟恢复，而正常需要2-3秒钟就恢复。这样一次调频的效果就很明显，减少相关一次调频考核。
本发明中，在变动负荷回路中增加限速模块，该限速模块分析输入的频率偏差的函数值并输出对应的指令。由此在电网频率变化后，频率变化信号快速转化为负荷指令，最快速率调整发电负荷；在电网频率恢复后，频率变化信号缓慢转化为负荷指令，最大贡献量参与一次调频；在电网频率未变化时，限速模块采用最快的速率，避免影响机组正常调整负荷。

Claims (1)

1.一种燃机气门调频持续响应控制方法，其特征在于：在变动负荷回路中增加限速模块，该限速模块分析输入的频率偏差的函数值并输出对应的指令，所述函数值的分析过程及指令输出过程包括以下步骤：
⑴获取频率偏差函数值；
⑵分析频率偏差：
当频率偏差变化需要增加指令输出时，下降速率选择最低每秒钟变化0.06，上升速率则为最大每秒变化9999，增加指令完成后进入下一步；
当频率偏差变化需要减少指令输出时，上升速率选择最低每秒钟变化0.06，下降速率则为最大每秒变化9999，减少指令完成后进入下一步；
当频率偏差变化由增加指令变为0时，下降速率选择最低每秒钟变化0.06，持续至减少过程完成后恢复为9999，上升速率保持每秒钟变化9999不变，进入下一步；
当频率偏差变化由减少指令变为0时，上升速率选择最低每秒钟变化0.06，持续至增加过程完成后恢复为每秒钟变化9999，下降速率保持每秒钟变化9999不变，进入下一步；
当频率偏差函数输出为0时，上升速率和下降速率均为每秒钟变化9999，进入下一步；
⑶回到步骤⑴。
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