CN111478376A - 一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法，系统中，包括机组协调控制模块和电储能，所述机组协调控制模块包括锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块，所述机组协调控制模块集成在火电机组集控室控制机柜内，与火电机组原有的CCS和AGC控制系统及锅炉、汽机、发电机、电储能的各种运行参数传感器和控制器进行通信连接。本发明将机组协调控制模块与电储能进行结合，可以实现使机组在AGC投运状态下负荷从15％‑100％区间的调峰调频运行，电储能设备的使用寿命增加，降低了系统的平均投资，可广泛在火电行业进行应用实施。

Description

一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法。

背景技术

近年来，随着国家对风电、光伏等绿色能源的重视程度的不断升级，新能源接入的增加，为了电网的稳定运行，增加火电厂的深度调峰及调频能力成为一种新常态。为了积极响应电网要求，在确保机组运行安全的前提下，需要不断拓展调峰深度和调频能力、减少调峰燃油消耗量、增加深度调峰期间的自动投入率、最大限度地减轻运行人员劳动强度。

目前，国内已经实施或计划实施的火电灵活性及调峰调频技术方案，大多结合机组自身的运行特性、本厂调峰调频目标、项目成本投资等综合因素，进行可行性论证与经济造价分析。在保证机组安全稳定运行的前提下，选择切实可行、高性价比的改造方案，对锅炉、汽轮机、辅机、供热、控制系统等多个方面实施优化，主要的优化技术方案涉及新建电储能、机组热力系统辅助调节的自动发电量控制(AGC)和一次调频优化、锅炉低负荷稳燃、附加高加改造、宽负荷脱硝、切除低压缸进汽供热。

但基于机组自身的改造措施普遍存在机组动作频繁、调频质量不高、调峰深度有限，影响锅炉、汽机的寿命、对运行人员要求高等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法，将机组协调控制模块与电储能进行结合，可以实现使机组在AGC投运状态下负荷从15％-100％区间的调峰调频运行，电储能设备的使用寿命增加，降低了系统的平均投资，可广泛在火电行业进行应用实施。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种火电机组协调控制调峰调频系统，包括机组协调控制模块和电储能设备；所述机组协调控制模块包括锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块；所述机组协调控制模块集成在火电机组集控室控制机柜内，与CCS及AGC控制系统通信连接，并与电储能设备和火电机组的锅炉、汽机、发电机中的运行参数传感器和控制器进行通信连接；

所述CCS及AGC控制系统接收到电网调度中心下达的增加或减少上网电量负荷指令时，通过控制机组协调控制模块的锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块，实现控制火电机组的锅炉、汽机增加或减少负荷以及调节电储能设备的充放电功率，进而响应电网对火电机组的深度调峰或调频的需求。

进一步地，所述锅炉协调控制模块和汽机协调控制模块用于通过控制锅炉和汽机的各种运行参数实现火电机组在AGC运行方式下火电机组的锅炉的负荷从100％至15％的动态变动。

进一步地，所述锅炉协调控制模块包括锅炉低负荷优化控制模块、锅炉煤水比优化控制模块、锅炉燃烧优化控制模块中的任意一种或组合；

所述锅炉低负荷优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，通过控制烟气再循环、省煤器旁路、顶层燃烧器、零号高压加热器、给水再循环管路、烟道加热装置中的任意一种的投入或退出来实现对SCR系统的入口烟气温度及喷氨量的控制；所述锅炉低负荷优化控制模块还用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制磨煤机低负荷优化系统、锅炉富氧燃烧稳燃系统、锅炉小油枪或等离子稳燃系统中的任意一种的投入或退出，保证锅炉负荷在低于稳燃负荷时的稳定燃烧；所述磨煤机低负荷优化系统通过对磨煤机动态油压和低负荷低热值煤双磨运行的控制实现磨煤机的低负荷优化；

所述锅炉煤水比优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制锅炉的煤水比；

所述锅炉燃烧优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制锅炉的燃烧参数。

进一步地，所述汽机协调控制模块包括汽机负荷调节模块、一次调频控制模块、二次调频控制模块、高低压旁路控制模块、主再热汽温汽压控制模块、汽机抽汽控制及切换模块、辅助蒸汽切换控制模块和小汽机汽源切换模块中的任意一种或组合；

汽机负荷调节模块、一次调频控制模块、二次调频控制模块分别用于汽机的负荷、一次调频和二次调频的协调和控制；

主再热汽温汽压控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对主蒸汽和再热蒸汽的温度和压力进行控制；

汽机抽汽控制及切换模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对供热抽汽汽源和工业抽汽汽源进行控制切换；

辅助蒸汽切换控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对轴封及辅助汽源进行控制切换；

小汽机汽源切换模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对小汽机汽源进行控制切换；

高低压旁路控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对热压机的高压和低压汽源进行控制切换。

更进一步地，所述锅炉煤水比优化控制模块采用煤水比静态配合模型、煤水比动态配合模型、煤水比时间差配合模型、煤水比壁温及热应力配合模型和煤水比综合调节配合模型中的任意一种或组合进行锅炉的煤水比优化控制。

更进一步地，所述锅炉燃烧优化控制模块包括煤种热值校核计算单元、煤量智能前馈单元、燃料控制单元、风量控制单元、炉膛压力单元、主蒸汽压力控制单元中的任意一种或组合对锅炉的燃烧进行控制。

进一步地，所述电储能控制模块包括电储能功率控制单元、送变电及电源功率控制单元，所述送变电及电源功率控制单元用于根据CCS及AGC控制系统的指令调节火电机组供给电储能设备的充放电功率及负荷，所述电储能功率控制单元用于根据CCS及AGC控制系统的指令控制电储能设备的充放电功率，电储能功率控制单元与送变电及电源功率控制单元结合实现增加或减少火电机组的上网电量。

进一步地，所述电储能设备为电化学储能设备、电化学储能设备与电极蒸汽锅炉的组合、电化学储能设备和电极热水锅炉的组合中的一种或多种。

再进一步地，所述电储能设备的供电来自火电机组的发电机出口、火电机组的厂用电母线或升压站母线中的任意一种。

进一步地，所述机组协调控制模块包括硬件部分和软件部分，其中所述硬件部分包括控制系统、通讯模块及电源模块，所述控制系统包括CPU、存储器及控制器，所述通讯模块包括通讯板卡以及与控制系统的通讯接口；所述软件部分包括运行在CPU中的锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块。

本发明还提供一种火电机组协调控制调峰调频系统的优化控制方法，所述优化控制方法采用非线性模型控制、预测控制、神经网络控制、自适应控制、模糊控制中的任意一种或组合，实现火电机组的深度调峰、高Kp值调频；具体过程如下：

所述机组协调控制模块从CCS和AGC控制系统和设置在锅炉、汽机、发电机及电储能设备中的各种运行参数传感器收集相关参数数据；所述参数数据包括电网频率、AGC指令、调峰调频负荷指令、火电机组实发功率、锅炉燃烧器各层给煤量、给水流量、各级喷水流量、主再热汽流量、主再热汽压力、主再热汽温；

根据下一时段电网调度中心对火电机组的调峰调频负荷指令和AGC指令，分析锅炉、汽机、发电机及电储能设备目前的参数状态，按照如下公式设置火电机组的发电功率、电储能设备的充放电功率和火电机组的实时上网功率在下一时段的数值：

机组发电功率±电储能充放电功率＝机组实时上网功率；

根据下一时段的火电机组的发电功率及调峰调频负荷指令，分别利用锅炉协调控制模块和电储能协调控制模块控制火电机组负荷调节至目标值和控制电储能设备的充放电功率至目标值，进而实现机组发电功率满足调峰调频负荷指令要求；

火电机组的负荷降低过程中，监测SCR系统的入口烟气温度，必要时利用锅炉协调控制模块通过投入烟气再循环、省煤器旁路、顶层燃烧器、零号高压加热器、给水再循环管路或烟道加热装置中的任意一种，保证SCR系统入口烟气温度不低于310℃；

火电机组的锅炉的负荷降低过程中，必要时利用锅炉协调控制模块投入磨煤机低负荷优化系统、锅炉富氧燃烧稳燃系统、锅炉小油枪或等离子稳燃系统中的任意一种，保证锅炉负荷在低于稳燃负荷时的稳定燃烧，并监测锅炉水冷壁及各种汽水管道的壁温，避免热应力超标；

火电机组的汽机的负荷降低过程中，必要时利用汽机协调控制模块进行供热抽汽汽源切换、工业抽汽汽源切换、小汽机汽源切换、热压机汽源切换、轴封及辅助汽源切换中的任意一种切换操作，监测汽机的高、中、低压缸的壁温及热应力变化，避免热应力超标。

本发明还提供一种利用上述火电机组协调控制调峰调频系统的负荷调整方法，具体过程为：

电网调度中心下达对电厂的负荷需求数据，CCS和AGC控制系统对比实时发电与电网需求负荷量；

如果判定下一步需要减少发电负荷：

若火电机组不需要减少发电负荷，则火电机组维持当前负荷；若火电机组需要减少发电负荷，此时电储能设备控制模块利用送变电及电源功率控制单元调节火电机组供给电储能设备的充电功率，利用电储能功率控制单元调节电储能设备的充电功率，从而减少火电机组的上网电量，火电机组同时进行减负荷操作，锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块共同调整，通过AGC功能，实现锅炉煤水比优化控制、锅炉燃烧优化控制以及汽机各方面的优化控制；根据火电机组降低负荷的速率，电储能设备逐渐降低充电功率，直至火电机组负荷与电网需求负荷量平衡，电储能设备充电功率至零；

如果判定下一步需要增负荷：

若火电机组不需要增加发电负荷，则火电机组维持当前负荷；若火电机组需要增加发电负荷，此时电储能协调控制模块利用送变电及电源功率控制单元调节火电机组供给电储能设备的放电功率，利用电储能功率控制单元调节电储能设备的放电功率，从而增加火电机组的上网电量；火电机组同时进行增负荷操作，锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块共同调整，通过AGC功能，实现锅炉煤水比优化控制、锅炉燃烧优化控制以及汽机各方面的优化控制；根据火电机组增加负荷的速率，电储能设备逐渐降低放电功率，直至火电机组负荷与电网需求负荷量平衡，电储能设备的放电功率至零。

本发明的有益效果在于：

1.利用机组协调控制模块，充分调动锅炉、汽机自身的运行能力，降低项目改造及整个系统投资额。

2.通过将机组协调控制模块结合电储能设备，可提升火电机组的使用寿命，实现调峰调频效益的最大化。

3.火电机组协调控制调峰调频系统可以全年四季运行，实现全年的稳定的调峰调频收入。

附图说明

图1为本发明实施例1中火电机组协调控制调峰调频系统和火电机组的连接示意图；

图2为本发明实施例1中机组协调控制模块的组成结构示意图；

图3为本发明实施例2中的控制示意图；

图4为本发明实施例3的降负荷流程示意图；

图5为本发明实施例4的升负荷流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，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并不限于本实施例。

实施例1

一种火电机组协调控制调峰调频系统，如图1-2所示，包括机组协调控制模块1和电储能设备2；所述机组协调控制模块1包括锅炉协调控制模块11、汽机协调控制模块12和电储能控制模块13；所述机组协调控制模块1集成在火电机组集控室控制机柜内，与CCS及AGC控制系统通信连接，并与电储能设备2和火电机组的锅炉100、汽机101、发电机102中的运行参数传感器和控制器进行通信连接；

所述CCS及AGC控制系统接收到电网调度中心下达的增加或减少上网电量负荷指令时，通过控制机组协调控制模块的锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块，实现控制火电机组的锅炉、汽机增加或减少负荷以及调节电储能设备的充放电功率，进而响应电网对火电机组的深度调峰或调频的需求。

需要说明的是，协调控制系统(CCS系统，Coordination Control System)，是指通过控制回路协调汽轮机和锅炉的工作状态，同时给锅炉自动控制系统和汽轮机自动控制系统发出指令，以达到快速响应负荷变化的目的，尽最大可能发挥机组的调频、调峰能力，稳定运行参数，其结构组成包括汽机、锅炉闭环控制系统的总体，也包括各子系统。

图1中所示是有火电机组的除氧器103、凝汽器104，发电机102的电能输出至电网105。火电机组的构成和运行属于现有技术，此处不再详述。

进一步地，所述锅炉协调控制模块11和汽机协调控制模块12用于通过控制锅炉100和汽机101的各种运行参数，实现火电机组在AGC运行方式下火电机组的锅炉的负荷从100％至15％的动态变动。

进一步地，所述锅炉协调控制模11包括锅炉低负荷优化控制模块111、锅炉煤水比优化控制模块112、锅炉燃烧优化控制模块113中的任意一种或组合；

所述锅炉低负荷优化控制模块111用于根据CCS及AGC控制系统的指令，通过控制烟气再循环、省煤器旁路、顶层燃烧器、零号高压加热器、给水再循环管路、烟道加热装置中的任意一种的投入或退出来实现对SCR系统的入口烟气温度及喷氨量的控制；所述锅炉低负荷优化控制模块还用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制磨煤机低负荷优化系统、锅炉富氧燃烧稳燃系统、锅炉小油枪或等离子稳燃系统中的任意一种的投入或退出，保证锅炉负荷在低于稳燃负荷时的稳定燃烧；所述磨煤机低负荷优化系统通过对磨煤机动态油压和低负荷低热值煤双磨运行的控制实现磨煤机的低负荷优化；

所述锅炉煤水比优化控制模块112用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制锅炉的煤水比；

所述锅炉燃烧优化控制模块113用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制锅炉的燃烧参数。

进一步地，所述汽机协调控制模块12包括汽机负荷调节模块121、一次调频控制模块122、二次调频控制模块123、高低压旁路控制模块124、主再热汽温汽压控制模块125、汽机抽汽控制及切换模块126、辅助蒸汽切换控制模块127和小汽机汽源切换模块128中的任意一种或组合；

汽机负荷调节模块、一次调频控制模块、二次调频控制模块分别用于汽机的负荷、一次调频和二次调频的协调和控制；

主再热汽温汽压控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对主蒸汽和再热蒸汽的温度和压力进行控制；

汽机抽汽控制及切换模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对供热抽汽汽源和工业抽汽汽源进行控制切换；

辅助蒸汽切换控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对轴封及辅助汽源进行控制切换；

小汽机汽源切换模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对小汽机汽源进行控制切换；

高低压旁路控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对热压机的高压和低压汽源进行控制切换。

更进一步地，所述锅炉煤水比优化控制模块112采用煤水比静态配合模型、煤水比动态配合模型、煤水比时间差配合模型、煤水比壁温及热应力配合模型和煤水比综合调节配合模型中的任意一种或组合进行锅炉的煤水比优化控制。

更进一步地，所述锅炉燃烧优化控制模块113包括煤种热值校核计算单元、煤量智能前馈单元、燃料控制单元、风量控制单元、炉膛压力单元、主蒸汽压力控制单元中的任意一种或组合对锅炉的燃烧进行控制。

进一步地，所述电储能控制模块13包括电储能功率控制单元131、送变电及电源功率控制单元132，所述送变电及电源功率控制单元132用于根据CCS及AGC控制系统的指令调节火电机组供给电储能设备的充放电功率及负荷，所述电储能功率控制单元131用于根据CCS及AGC控制系统的指令控制电储能设备的充放电功率，电储能功率控制单元与送变电及电源功率控制单元结合实现增加或减少火电机组的上网电量。

进一步地，在本实施例中，所述电储能设备2为电化学储能设备。

再进一步地，所述电储能设备2的供电来自火电机组的发电机出口、火电机组的厂用电母线或升压站母线中的任意一种。

进一步地，所述机组协调控制模块1包括硬件部分和软件部分，其中所述硬件部分包括控制系统、通讯模块及电源模块，所述控制系统包括CPU、存储器及控制器，所述通讯模块包括通讯板卡以及与控制系统的通讯接口；所述软件部分包括运行在CPU中的锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块。

实施例2

本实施例还提供一种火电机组协调控制调峰调频系统的优化控制方法，所述优化控制方法采用非线性模型控制、预测控制、神经网络控制、自适应控制、模糊控制中的任意一种或组合，实现火电机组的深度调峰、高Kp值调频；具体过程如下：

如图3所示，所述机组协调控制模块从CCS和AGC控制系统和设置在锅炉、汽机、发电机及电储能设备中的各种运行参数传感器收集相关参数数据；所述参数数据包括电网频率、AGC指令、调峰调频负荷指令、火电机组实发功率、锅炉燃烧器各层给煤量、给水流量、各级喷水流量、主再热汽流量、主再热汽压力、主再热汽温；

根据下一时段电网调度中心对火电机组的调峰调频负荷指令和AGC指令，分析锅炉、汽机、发电机及电储能设备目前的参数状态，按照如下公式设置火电机组的发电功率、电储能设备的充放电功率和火电机组的实时上网功率在下一时段的数值：

机组发电功率±电储能充放电功率＝机组实时上网功率；

根据下一时段的火电机组的发电功率及调峰调频负荷指令，分别利用锅炉协调控制模块和电储能协调控制模块控制火电机组负荷调节至目标值和控制电储能设备的充放电功率至目标值，进而实现机组发电功率满足调峰调频负荷指令要求；

火电机组的负荷降低过程中，监测SCR系统的入口烟气温度，必要时利用锅炉协调控制模块通过投入烟气再循环、省煤器旁路、顶层燃烧器、零号高压加热器、给水再循环管路或烟道加热装置中的任意一种，保证SCR系统入口烟气温度不低于310℃；

火电机组的锅炉的负荷降低过程中，必要时利用锅炉协调控制模块投入磨煤机低负荷优化系统、锅炉富氧燃烧稳燃系统、锅炉小油枪或等离子稳燃系统中的任意一种，保证锅炉负荷在低于稳燃负荷时的稳定燃烧，并监测锅炉水冷壁及各种汽水管道的壁温，避免热应力超标；

火电机组的汽机的负荷降低过程中，必要时利用汽机协调控制模块进行供热抽汽汽源切换、工业抽汽汽源切换、小汽机汽源切换、热压机汽源切换、轴封及辅助汽源切换中的任意一种切换操作，监测汽机的高、中、低压缸的壁温及热应力变化，避免热应力超标。

实施例3

本实施例一种利用上述火电机组协调控制调峰调频系统的负荷调整方法，具体过程为：

电网调度中心下达对电厂的负荷需求数据，CCS和AGC控制系统对比实时发电与电网需求负荷量；

如果判定下一步需要减少发电负荷，如图4所示：

若火电机组不需要减少发电负荷，则火电机组维持当前负荷；若火电机组需要减少发电负荷，此时电储能设备控制模块利用送变电及电源功率控制单元调节火电机组供给电储能设备的充电功率，利用电储能功率控制单元调节电储能设备的充电功率，从而减少火电机组的上网电量，火电机组同时进行减负荷操作，锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块共同调整，通过AGC功能，实现锅炉煤水比优化控制、锅炉燃烧优化控制以及汽机各方面的优化控制；根据火电机组降低负荷的速率，电储能设备逐渐降低充电功率，直至火电机组负荷与电网需求负荷量平衡，电储能设备充电功率至零；

如果判定下一步需要增负荷，如图5所示：

若火电机组不需要增加发电负荷，则火电机组维持当前负荷；若火电机组需要增加发电负荷，此时电储能协调控制模块利用送变电及电源功率控制单元调节火电机组供给电储能设备的放电功率，利用电储能功率控制单元调节电储能设备的放电功率，从而增加火电机组的上网电量；火电机组同时进行增负荷操作，锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块共同调整，通过AGC功能，实现锅炉煤水比优化控制、锅炉燃烧优化控制以及汽机各方面的优化控制；根据火电机组增加负荷的速率，电储能设备逐渐降低放电功率，直至火电机组负荷与电网需求负荷量平衡，电储能设备的放电功率至零。

实施例4

本实施例和实施例1基本相同，主要区别在于，本实施例中，电储能设备为电化学储能设备与电极热水锅炉结合蓄热水罐的组合，电极热水锅炉利用机组调峰调频电力加热热水，然后送入蓄热水罐进行蓄热，整个协调控制系统控制电化学储能与电极热水锅炉供电量和蓄热水罐的蓄热量，完成利用机组升降负荷和电储能充放电、电极热水锅炉升降负荷、蓄热罐蓄热结合，响应电网对火电机组调峰调频负荷需求。

实施例5

本实施例和实施例4基本相同，主要区别在于，本实施例中，电储能设备不设蓄热水罐，电极热水锅炉加热后的水将热量直接交换给集中供热管网中的热网循环水，利用集中供热管网内的循环水作为蓄热体，通过供热低谷时段供热管网整体温度提升来蓄热。

实施例6

本实施例和实施例1基本相同，主要区别在于，在本实施例中，电储能设备为电化学储能设备与电极蒸汽锅炉的组合，利用电极蒸汽锅炉作为启动蒸汽锅炉或工业蒸汽供应汽源，电化学储能设备与电极蒸汽锅炉的供电由协调控制模块中的电储能控制模块控制。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，包括机组协调控制模块和电储能设备；所述机组协调控制模块包括锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块；所述机组协调控制模块集成在火电机组集控室控制机柜内，与CCS及AGC控制系统通信连接，并与电储能设备和火电机组的锅炉、汽机、发电机中的运行参数传感器和控制器进行通信连接；

所述CCS及AGC控制系统接收到电网调度中心下达的增加或减少上网电量负荷指令时，通过控制机组协调控制模块的锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块，实现控制火电机组的锅炉、汽机增加或减少负荷以及调节电储能设备的充放电功率，进而响应电网对火电机组的深度调峰或调频的需求。

2.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述锅炉协调控制模块和汽机协调控制模块用于通过控制锅炉和汽机的各种运行参数实现火电机组在AGC运行方式下火电机组的锅炉的负荷从100％至15％的动态变动。

3.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述锅炉协调控制模块包括锅炉低负荷优化控制模块、锅炉煤水比优化控制模块、锅炉燃烧优化控制模块中的任意一种或组合；

所述锅炉低负荷优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，通过控制烟气再循环、省煤器旁路、顶层燃烧器、零号高压加热器、给水再循环管路、烟道加热装置中的任意一种的投入或退出来实现对SCR系统的入口烟气温度及喷氨量的控制；所述锅炉低负荷优化控制模块还用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制磨煤机低负荷优化系统、锅炉富氧燃烧稳燃系统、锅炉小油枪或等离子稳燃系统中的任意一种的投入或退出，保证锅炉负荷在低于稳燃负荷时的稳定燃烧；所述磨煤机低负荷优化系统通过对磨煤机动态油压和低负荷低热值煤双磨运行的控制实现磨煤机的低负荷优化；

所述锅炉煤水比优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制锅炉的煤水比；

所述锅炉燃烧优化控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令，控制锅炉的燃烧参数。

4.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述汽机协调控制模块包括汽机负荷调节模块、一次调频控制模块、二次调频控制模块、高低压旁路控制模块、主再热汽温汽压控制模块、汽机抽汽控制及切换模块、辅助蒸汽切换控制模块和小汽机汽源切换模块中的任意一种或组合；

汽机负荷调节模块、一次调频控制模块、二次调频控制模块分别用于汽机的负荷、一次调频和二次调频的协调和控制；

主再热汽温汽压控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对主蒸汽和再热蒸汽的温度和压力进行控制；

汽机抽汽控制及切换模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对供热抽汽汽源和工业抽汽汽源进行控制切换；

辅助蒸汽切换控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对轴封及辅助汽源进行控制切换；

小汽机汽源切换模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对小汽机汽源进行控制切换；

高低压旁路控制模块用于根据CCS及AGC控制系统的指令对热压机的高压和低压汽源进行控制切换。

5.根据权利要求2所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于：所述锅炉煤水比优化控制模块采用煤水比静态配合模型、煤水比动态配合模型、煤水比时间差配合模型、煤水比壁温及热应力配合模型和煤水比综合调节配合模型中的任意一种或组合进行锅炉的煤水比优化控制。

6.根据权利要求2所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于：所述锅炉燃烧优化控制模块包括煤种热值校核计算单元、煤量智能前馈单元、燃料控制单元、风量控制单元、炉膛压力单元、主蒸汽压力控制单元中的任意一种或组合对锅炉的燃烧进行控制。

7.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述电储能控制模块包括电储能功率控制单元、送变电及电源功率控制单元，所述送变电及电源功率控制单元用于根据CCS及AGC控制系统的指令调节火电机组供给电储能设备的充放电功率及负荷，所述电储能功率控制单元用于根据CCS及AGC控制系统的指令控制电储能设备的充放电功率，电储能功率控制单元与送变电及电源功率控制单元结合实现增加或减少火电机组的上网电量。

8.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述电储能设备为电化学储能设备、电化学储能设备与电极蒸汽锅炉的组合、电化学储能设备和电极热水锅炉的组合中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述电储能设备的供电来自火电机组的发电机出口、火电机组的厂用电母线或升压站母线中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的火电机组协调控制调峰调频系统，其特征在于，所述机组协调控制模块包括硬件部分和软件部分，其中所述硬件部分包括控制系统、通讯模块及电源模块，所述控制系统包括CPU、存储器及控制器，所述通讯模块包括通讯板卡以及与控制系统的通讯接口；所述软件部分包括运行在CPU中的锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块和电储能控制模块。

11.利用如权利要求1-10任一所述的火电机组协调控制调峰调频系统的优化控制方法，其特征在于，所述优化控制方法采用非线性模型控制、预测控制、神经网络控制、自适应控制、模糊控制中的任意一种或组合，实现火电机组的深度调峰、高Kp值调频；具体过程如下：

所述机组协调控制模块从CCS和AGC控制系统和设置在锅炉、汽机、发电机及电储能设备中的各种运行参数传感器收集相关参数数据；所述参数数据包括电网频率、AGC指令、调峰调频负荷指令、火电机组实发功率、锅炉燃烧器各层给煤量、给水流量、各级喷水流量、主再热汽流量、主再热汽压力、主再热汽温；

根据下一时段电网调度中心对火电机组的调峰调频负荷指令和AGC指令，分析锅炉、汽机、发电机及电储能设备目前的参数状态，按照如下公式设置火电机组的发电功率、电储能设备的充放电功率和火电机组的实时上网功率在下一时段的数值：

机组发电功率±电储能充放电功率＝机组实时上网功率；

根据下一时段的火电机组的发电功率及调峰调频负荷指令，分别利用锅炉协调控制模块和电储能协调控制模块控制火电机组负荷调节至目标值和控制电储能设备的充放电功率至目标值，进而实现机组发电功率满足调峰调频负荷指令要求；

火电机组的负荷降低过程中，监测SCR系统的入口烟气温度，必要时利用锅炉协调控制模块通过投入烟气再循环、省煤器旁路、顶层燃烧器、零号高压加热器、给水再循环管路或烟道加热装置中的任意一种，保证SCR系统入口烟气温度不低于310℃；

火电机组的锅炉的负荷降低过程中，必要时利用锅炉协调控制模块投入磨煤机低负荷优化系统、锅炉富氧燃烧稳燃系统、锅炉小油枪或等离子稳燃系统中的任意一种，保证锅炉负荷在低于稳燃负荷时的稳定燃烧，并监测锅炉水冷壁及各种汽水管道的壁温，避免热应力超标；

火电机组的汽机的负荷降低过程中，必要时利用汽机协调控制模块进行供热抽汽汽源切换、工业抽汽汽源切换、小汽机汽源切换、热压机汽源切换、轴封及辅助汽源切换中的任意一种切换操作，监测汽机的高、中、低压缸的壁温及热应力变化，避免热应力超标。

12.利用权利要求1-10任一所述的火电机组协调控制调峰调频系统的负荷调整方法，其特征在于，具体过程为：

电网调度中心下达对电厂的负荷需求数据，CCS和AGC控制系统对比实时发电与电网需求负荷量；

如果判定下一步需要减少发电负荷：

若火电机组不需要减少发电负荷，则火电机组维持当前负荷；若火电机组需要减少发电负荷，此时电储能设备控制模块利用送变电及电源功率控制单元调节火电机组供给电储能设备的充电功率，利用电储能功率控制单元调节电储能设备的充电功率，从而减少火电机组的上网电量，火电机组同时进行减负荷操作，锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块共同调整，通过AGC功能，实现锅炉煤水比优化控制、锅炉燃烧优化控制以及汽机各方面的优化控制；根据火电机组降低负荷的速率，电储能设备逐渐降低充电功率，直至火电机组负荷与电网需求负荷量平衡，电储能设备充电功率至零；

如果判定下一步需要增负荷：

若火电机组不需要增加发电负荷，则火电机组维持当前负荷；若火电机组需要增加发电负荷，此时电储能协调控制模块利用送变电及电源功率控制单元调节火电机组供给电储能设备的放电功率，利用电储能功率控制单元调节电储能设备的放电功率，从而增加火电机组的上网电量；火电机组同时进行增负荷操作，锅炉协调控制模块、汽机协调控制模块共同调整，通过AGC功能，实现锅炉煤水比优化控制、锅炉燃烧优化控制以及汽机各方面的优化控制；根据火电机组增加负荷的速率，电储能设备逐渐降低放电功率，直至火电机组负荷与电网需求负荷量平衡，电储能设备的放电功率至零。

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