CN111541281B - 发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法和装置 - Google Patents

发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法和装置 Download PDF

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CN111541281B CN202010401108.7A CN202010401108A CN111541281B CN 111541281 B CN111541281 B CN 111541281B CN 202010401108 A CN202010401108 A CN 202010401108A CN 111541281 B CN111541281 B CN 111541281B
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Abstract

本发明公开了一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法和装置，其中，所述方法包括：设置发电系统在不同工况下的转速给定值，其中，不同工况包括正常工况和辅助调频工况；获取汽轮机在不同工况下的参数；根据不同工况下的参数得到汽轮机的最佳轮周效率转速；获取发电系统的汽包水位指令和调频指令；根据汽包水位指令和调频指令判断发电系统的工况；若发电系统在辅助调频工况，则根据发电系统在辅助调频工况下的转速给定值和最佳轮周效率转速调整发电系统的转速。本发明能够在发电系统出现有功缺额，频率下降时，提供有功功率，并且调节方法简单，动态响应较快，同时能够提高发电系统的稳定性和经济性。

Description

发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法和装置
技术领域
本发明涉及发电系统的辅助调频技术领域，尤其涉及一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法和发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置。
背景技术
目前的火力发电中，锅炉给水泵是最主要的厂用耗能设备，其在向锅炉供水的同时，具备剩余功率并网发电的功能，属于一种新能源发电方式，常用电力系统的频率变化会对负荷正常运行造成影响，对于并网的机组，因此是否具备调频能力是一个重要的评价指标。
然而，目前常用的小汽轮机给水泵发电系统采用全功率变流器与电网相连，并且采用汽轮机同轴驱动，系统转速的变化将影响系统输出的有功功率，经常造成电力系统负荷波动，导致电力系统的稳定性较差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，能够在发电系统出现有功缺额，频率下降时，提供有功功率，并且调节方法简单，动态响应较快，同时能够提高发电系统的稳定性和经济性。
本发明的第二个目的在于提出一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法装置。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，所述发电系统包括给水泵、汽轮机和发电机，所述给水泵通过所述汽轮机连接所述发电机，所述发电机连接第一变流器，所述第一变流器通过第二变流器连接电网，所述给水泵、所述汽轮机和所述发电机同轴连接，所述方法包括：设置所述发电系统在不同工况下的转速给定值，其中，所述不同工况包括正常工况和辅助调频工况；获取所述汽轮机在不同工况下的参数；根据所述不同工况下的参数得到所述汽轮机的最佳轮周效率转速；获取所述发电系统的汽包水位指令和调频指令；根据所述汽包水位指令和所述调频指令判断所述发电系统的工况；若所述发电系统在所述辅助调频工况，则根据所述发电系统在辅助调频工况下的转速给定值和所述最佳轮周效率转速调整所述发电系统的转速。
根据本发明实施例的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，通过设置辅助调频工况发电系统在不同工况下的转速给定值，其中，辅助调频工况不同工况包括正常工况和辅助调频工况，进一步获取辅助调频工况汽轮机在不同工况下的参数，同时根据辅助调频工况不同工况下的参数得到辅助调频工况汽轮机的最佳轮周效率转速，并获取辅助调频工况发电系统的汽包水位指令和调频指令，同时根据辅助调频工况汽包水位指令和辅助调频工况调频指令判断辅助调频工况发电系统的工况，若辅助调频工况发电系统在辅助调频工况辅助调频工况，则根据辅助调频工况发电系统在辅助调频工况下的转速给定值和辅助调频工况最佳轮周效率转速调整辅助调频工况发电系统的转速，由此，能够在发电系统出现有功缺额，频率下降时，提供有功功率，并且调节方法简单，动态响应较快，同时能够提高发电系统的稳定性和经济性。
另外，根据本发明上述实例提出的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，设置所述发电系统在不同工况下的转速给定值包括：获取所述发电系统的给水流量和所述给水泵的转速曲线；根据所述发电系统的给水流量和所述给水泵的转速曲线得到所述发电系统在正常工况下的转速给定值；获取所述汽轮机的最佳速度比曲线；根据所述汽轮机的最佳速度比曲线得到所述发电系统在辅助调频工况下的转速给定值。
进一步地，根据所述汽包水位指令和所述调频指令判断所述发电系统的工况包括：根据所述汽包水位指令和所述调频指令得到所述发电系统的调频需求和汽包水位；将所述发电系统的调频需求和汽包水位进行比较；根据比较结果得到所述发电系统的工况。
进一步地，根据所述汽包水位指令和所述调频指令判断所述发电系统的工况包括：若所述发电系统未接收到所述调频指令，则所述发电系统在所述正常工况下运行：若所述发电系统接收所述调频指令，且所述汽包水位正常或未低于预警值，则所述发电系统在所述辅助调频工况下运行；若所述发电系统接收所述调频指令，但所述汽包水位低于预警值，则所述发电系统在所述正常工况下运行。
根据本发明的一个实施例，若所述发电系统在所述正常工况，则将所述给水泵的转速曲线下的转速作为所述发电系统的转速给定值。
根据本发明的一个实施例，若所述发电系统在所述辅助调频工况，则将所述汽轮机的最佳速度比曲线下的转速作为所述发电系统的转速给定值。
根据本发明的一个实施例，所述正常工况为所述发电系统的电网频率稳定。
根据本发明的一个实施例，所述辅助调频工况为所述发电系统的电网频率浮动。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置，所述发电系统包括给水泵、汽轮机和发电机，所述给水泵通过所述汽轮机连接所述发电机，所述发电机连接第一变流器，所述第一变流器通过第二变流器连接电网，所述给水泵、所述汽轮机和所述发电机同轴连接，所述装置包括：指令获取模块，所述指令获取模块用于获取所述发电系统的汽包水位指令和调频指令；工况判断模块，所述工况判断模块与所述指令获取模块相连，所述工况判断模块用于根据所述汽包水位指令和所述调频指令判断所述发电系统的工况，其中，所述工况包括正常工况和辅助调频工况；转速设置选择模块，所述转速设置选择模块用于设置所述发电系统在不同工况下的转速给定值，并获取所述汽轮机在不同工况下的参数以得到所述汽轮机的最佳轮周效率转速；控制模块，所述控制模块与所述转速设置选择模块和工况判断模块相连，所述控制模块用于根据不同工况下的所述发电系统在转速给定值和所述汽轮机的最佳轮周效率转速调整所述发电系统的转速。
根据本发明实施例的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置，通过指令获取模块获取发电系统的汽包水位指令和调频指令，并通过工况判断模块判断发电系统的工况，同时通过转速设置选择模块设置并选择不同工况下的发电系统在转速给定值和汽轮机的最佳轮周效率转速，然后通过控制模块根据不同工况下的发电系统在转速给定值和汽轮机的最佳轮周效率转速调整发电系统的转速，由此，能够在发电系统出现有功缺额，频率下降时，提供有功功率，并且调节方法简单，动态响应较快，同时能够提高发电系统的稳定性和经济性。
另外，根据本发明上述实例提出的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，若所述发电系统在所述辅助调频工况，则控制模块根据所述发电系统在辅助调频工况下的转速给定值和所述最佳轮周效率转速调整所述发电系统的转速。
附图说明
图1为本发明一个实施例的发电系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法的流程图；
图3(a)为本发明一个实施例的发电系统在正常工况下的控制过程示意图；
图3(b)为本发明一个实施例的发电系统在辅助调频工况下的控制过程示意图；
图4为本发明一个实施例的发电系统的第一变流器的控制过程示意图；
图5为本发明实施例的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置的方框示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，发电系统包括给水泵、汽轮机和发电机，给水泵可通过汽轮机连接发电机，发电机可连接第一变流器，即VSR，第一变流器可通过第二变流器，即VSI连接电网，给水泵、汽轮机和发电机同轴连接。
具体地，给水泵可为离心式给水泵，汽轮机可为冲动式汽轮机，发电机可为感应式发电机，第一变流器，即VSR和第二变流器，即VSI均可为电压型PWM电流器。其中，冲动式汽轮机可为发电系统的能量输入装置，并可与感应式发电机的转子侧同轴相连，以使得感应式发电机匹配其转速参数；离心式给水泵可为发电系统的主要负载，并可与冲动式汽轮机同轴相连，以匹配其转速参数，由此可保证离心式给水泵、感应式发电机和冲动式汽轮机具有相同的转速。
此外，感应式发电机的电子侧可与第一变流器相连，以实现第一变流器与其电压电流的等级匹配；第一变流器和第二变流器可背靠背相连，即直连，进一步地，第二变流器还可连接滤波装置，该滤波装置具体可为大电抗和LCL滤波器，并可通过并网变压器与电网相连。
下面将以上述发电系统为例，阐述说明本发明实施例的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法。
如图2所示，本发明实施例的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，包括以下步骤：
S1，设置发电系统在不同工况下的转速给定值，其中，不同工况包括正常工况和辅助调频工况。
具体地，如图1所示，步骤S1包括：获取发电系统的给水流量和给水泵的转速曲线；根据发电系统的给水流量和给水泵的转速曲线得到发电系统在正常工况下的转速给定值；获取汽轮机的最佳速度比曲线；根据汽轮机的最佳速度比曲线得到发电系统在辅助调频工况下的转速给定值。
S2，获取汽轮机在不同工况下的参数。
S3，根据不同工况下的参数得到汽轮机的最佳轮周效率转速。
S4，获取发电系统的汽包水位指令和调频指令。
S5，根据汽包水位指令和调频指令判断发电系统的工况。
具体地，步骤S2包括：根据汽包水位指令和调频指令得到发电系统的调频需求和汽包水位；将发电系统的调频需求和汽包水位进行比较；根据比较结果得到发电系统的工况，即正常工况和辅助调频工况。
更具体地，步骤S2包括：若发电系统未接收到调频指令，则发电系统在正常工况下运行：若发电系统接收调频指令，且汽包水位正常或未低于预警值，则发电系统在辅助调频工况下运行；若发电系统接收调频指令，但汽包水位低于预警值，则发电系统在正常工况下运行。
S6，若发电系统在辅助调频工况，则根据发电系统在辅助调频工况下的转速给定值和最佳轮周效率转速调整发电系统的转速。
具体地，若发电系统在辅助调频工况，则可将汽轮机的最佳速度比曲线下的转速作为发电系统的转速给定值，即若发电系统在辅助调频工况，则需要在保证发电系统的锅炉的缺水量不超过阈值的情况下，调节给水流量，选择汽轮机的最佳轮周效率转速作为发电系统的转速给定值，以增加发电系统的并网能量，并向直流母线传递，具体可通过第二变流器，即VSI并网辅助调频增加的能量，同时将剩余部分经由给水泵侧变流器驱动给水泵运行。其中，第一变流器，即VSR、第二变流器，即VSI和给水泵侧变流器均具有能量双向流动能力，并具有能量上网的通路，由此，能够实现汽轮机和给水泵的转速解耦和过剩能量的消纳。
相应地，若发电系统在正常工况，则可在满足发电系统给水需求的情况下，选择给水泵的转速曲线下的转速作为发电系统的转速给定值，以驱动给水泵向发电系统的锅炉输水，以保证发电系统的锅炉的供水。
需要进一步说明的是，正常工况下的发电系统的电网频率稳定，辅助调频工况下的发电系统的电网频率浮动。
为了进一步说明本发明的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法的工作过程，下面将结合图3进行阐述。
如图3(a)所示，在发电系统处于正常工况下，可将发电系统的给水流量和给水泵的转速曲线输入指令选择器，以得到发电系统在正常工况下的转速给定值，即
Figure GDA0003262928250000071
进一步可将其与速度传感器采集的发电机的转速，即
Figure GDA0003262928250000072
进行比较，并将比较所得差值输入无静差的转速调机器中，以调节输出转速变化，使得输出转速能够跟随给定转速值，即
Figure GDA0003262928250000073
同时，还可根据给定转速值，即
Figure GDA0003262928250000074
依据恒磁通控制或弱磁控制的方式确定电机磁链给定值，即
Figure GDA0003262928250000075
并将磁链给定值，即
Figure GDA0003262928250000076
与电机磁链进行比较，并将比较所得差值输入转子励磁调节器，由此，根据转速调节器和转子励磁调节的输出，即为
Figure GDA0003262928250000077
和
Figure GDA0003262928250000078
分别结合isq和isd通过PI算法得到
Figure GDA0003262928250000079
和
Figure GDA00032629282500000710
进一步结合θf得到控制信号输入第一变流器，即VSR中，实现正常工况下对发电系统的控制，即增大并网输出的有功功率或满足发电系统的锅炉供水需求。
相应的，如图3(b)所示，在发电系统处于辅助调频工况下，可将汽轮机的最佳速度比曲线得到发电系统在辅助调频工况下的转速给定值输入指令选择器，以得到发电系统在辅助调频工况下的转速给定值，即
Figure GDA0003262928250000081
进一步可将其与速度传感器采集的发电机的转速，即
Figure GDA0003262928250000082
进行比较，并将比较所得差值输入无静差的转速调机器中，以调节输出转速变化，使得输出转速能够跟随给定转速值，即
Figure GDA0003262928250000083
同时，还可根据给定转速值，即
Figure GDA0003262928250000084
依据恒磁通控制或弱磁控制的方式确定电机磁链给定值，即
Figure GDA0003262928250000085
并将磁链给定值，即
Figure GDA0003262928250000086
与电机磁链进行比较，并将比较所得差值输入转子励磁调节器，由此，根据转速调节器和转子励磁调节的输出，即为
Figure GDA0003262928250000087
和
Figure GDA0003262928250000088
分别结合isq和isd通过PI算法得到
Figure GDA0003262928250000089
和
Figure GDA00032629282500000810
进一步结合θf得到控制信号输入第一变流器，即VSR中，实现辅助调频工况下对发电系统的控制，即满足发电系统的锅炉供水需求。
需要进一步说明的是，如图4所示，对于第一变流器，即VSR的控制可具体通过将直流电压给定值与直流电压实际值进行比较，并将比较差值出入有功调节器，以配合无功调节器输出，实现对第一变流器，即VSR的控制，即，实现单位功率因数调节和剩余能量的消纳并网。
根据本发明实施例提出的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，通过设置辅助调频工况发电系统在不同工况下的转速给定值，其中，辅助调频工况不同工况包括正常工况和辅助调频工况，进一步获取辅助调频工况汽轮机在不同工况下的参数，同时根据辅助调频工况不同工况下的参数得到辅助调频工况汽轮机的最佳轮周效率转速，并获取辅助调频工况发电系统的汽包水位指令和调频指令，同时根据辅助调频工况汽包水位指令和辅助调频工况调频指令判断辅助调频工况发电系统的工况，若辅助调频工况发电系统在辅助调频工况辅助调频工况，则根据辅助调频工况发电系统在辅助调频工况下的转速给定值和辅助调频工况最佳轮周效率转速调整辅助调频工况发电系统的转速，由此，能够在发电系统出现有功缺额，频率下降时，提供有功功率，并且调节方法简单，动态响应较快，同时能够提高发电系统的稳定性和经济性。
对应上述实施例的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，本发明还提出了一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，发电系统包括给水泵、汽轮机和发电机，给水泵可通过汽轮机连接发电机，发电机可连接第一变流器，即VSR，第一变流器可通过第二变流器，即VSI连接电网，给水泵、汽轮机和发电机同轴连接。
具体地，给水泵可为离心式给水泵，汽轮机可为冲动式汽轮机，发电机可为感应式发电机，第一变流器，即VSR和第二变流器，即VSI均可为电压型PWM电流器。其中，冲动式汽轮机可为发电系统的能量输入装置，并可与感应式发电机的转子侧同轴相连，以使得感应式发电机匹配其转速参数；离心式给水泵可为发电系统的主要负载，并可与冲动式汽轮机同轴相连，以匹配其转速参数，由此可保证离心式给水泵、感应式发电机和冲动式汽轮机具有相同的转速。
此外，感应式发电机的电子侧可与第一变流器相连，以实现第一变流器与其电压电流的等级匹配；第一变流器和第二变流器可背靠背相连，即直连，进一步地，第二变流器还可连接滤波装置，该滤波装置具体可为大电抗和LCL滤波器，并可通过并网变压器与电网相连。
下面将以上述发电系统为例，阐述说明本发明实施例的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置。
在本发明的一个实施例中，如图4所示，发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置包括指令获取模块10、工况判断模块20、转速设置选择模块30和控制模块40，其中，指令获取模块10用于获取发电系统的汽包水位指令和调频指令；工况判断模块20与指令获取模块10相连，判断模块20用于根据汽包水位指令和调频指令判断发电系统的工况，其中，工况包括正常工况和辅助调频工况；转速设置选择模块30用于设置发电系统在不同工况下的转速给定值，并获取汽轮机在不同工况下的参数以得到汽轮机的最佳轮周效率转速；控制模块40与转速设置选择模块30和工况判断模块20相连，控制模块40用于根据不同工况下的发电系统在转速给定值和汽轮机的最佳轮周效率转速调整发电系统的转速。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，指令获取模块10可接收汽包水位指令，即汽包水位预警指令和调频指令。
在本发明的一个实施例中，工况判断模块20可根据指令获取模块10接收的汽包水位指令和调频指令得到发电系统的调频需求和汽包水位，并将发电系统的调频需求和汽包水位进行比较，进而根据比较结果得到发电系统的工况，即正常工况和辅助调频工况。
具体地，若发电系统通过指令获取模块10未接收到调频指令，工况判断模块20则可判断发电系统在正常工况下运行：若发电系统通过指令获取模块10接收调频指令，且汽包水位正常或未低于预警值，工况判断模块20则可判断发电系统在辅助调频工况下运行；若发电系统通过指令获取模块10接收调频指令，但汽包水位低于预警值，工况判断模块20且可判断发电系统在正常工况下运行。
在本发明的一个实施例中，转速设置选择模块30可根据发电系统的给水流量和给水泵的转速曲线得到发电系统在正常工况下的转速给定值，并根据汽轮机的最佳速度比曲线得到发电系统在辅助调频工况下的转速给定值，此外，转速设置选择模块30还可根据汽轮机在不同工况下的参数得到汽轮机的最佳轮周效率转速。
其中，若发电系统在辅助调频工况，转速设置选择模块30则可将汽轮机的最佳速度比曲线下的转速作为发电系统的转速给定值，若发电系统在正常工况，转速设置选择模块30则可在满足发电系统给水需求的情况下，选择给水泵的转速曲线下的转速作为发电系统的转速给定值。
在本发明的一个实施例中，若发电系统在辅助调频工况，控制模块40则需要在保证发电系统的锅炉的缺水量不超过阈值的情况下，调节给水流量，选择汽轮机的最佳轮周效率转速作为发电系统的转速给定值，以增加发电系统的并网能量，并向直流母线传递，具体可通过第二变流器，即VSI并网辅助调频增加的能量，同时将剩余部分经由给水泵侧变流器驱动给水泵运行。其中，第一变流器，即VSR、第二变流器，即VSI和给水泵侧变流器均具有能量双向流动能力，并具有能量上网的通路，由此，能够实现汽轮机和给水泵的转速解耦和过剩能量的消纳。
相应地，若发电系统在正常工况，控制模块40则需要根据转速给定值驱动给水泵向发电系统的锅炉输水，以保证发电系统的锅炉的供水。
需要进一步说明的是，正常工况下的发电系统的电网频率稳定，辅助调频工况下的发电系统的电网频率浮动。
为了进一步说明本发明的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置的工作过程，下面将结合图3进行阐述。
如图3(a)所示，在发电系统处于正常工况下，转速设置选择模块30可将发电系统的给水流量和给水泵的转速曲线输入指令选择器，以得到发电系统在正常工况下的转速给定值，即
Figure GDA0003262928250000111
进一步可将其与速度传感器采集的发电机的转速，即
Figure GDA0003262928250000112
进行比较，并将比较所得差值输入无静差的转速调机器中，以调节输出转速变化，使得输出转速能够跟随给定转速值，即
Figure GDA0003262928250000113
同时，还可根据给定转速值，即
Figure GDA0003262928250000114
依据恒磁通控制或弱磁控制的方式确定电机磁链给定值，即
Figure GDA0003262928250000115
并将磁链给定值，即
Figure GDA0003262928250000116
与电机磁链进行比较，并将比较所得差值输入转子励磁调节器，由此，根据转速调节器和转子励磁调节的输出，即为
Figure GDA0003262928250000121
和
Figure GDA0003262928250000122
分别结合isq和isd通过PI算法得到
Figure GDA0003262928250000123
和
Figure GDA0003262928250000124
进一步结合θf得到控制信号输入第一变流器，即VSR中，实现正常工况下控制模块40对发电系统的控制，即增大并网输出的有功功率或满足发电系统的锅炉供水需求。
相应的，如图3(b)所示，在发电系统处于辅助调频工况下，转速设置选择模块30可将汽轮机的最佳速度比曲线得到发电系统在辅助调频工况下的转速给定值输入指令选择器，以得到发电系统在辅助调频工况下的转速给定值，即
Figure GDA0003262928250000125
进一步可将其与速度传感器采集的发电机的转速，即
Figure GDA0003262928250000126
进行比较，并将比较所得差值输入无静差的转速调机器中，以调节输出转速变化，使得输出转速能够跟随给定转速值，即
Figure GDA0003262928250000127
同时，还可根据给定转速值，即
Figure GDA0003262928250000128
依据恒磁通控制或弱磁控制的方式确定电机磁链给定值，即
Figure GDA0003262928250000129
并将磁链给定值，即
Figure GDA00032629282500001210
与电机磁链进行比较，并将比较所得差值输入转子励磁调节器，由此，根据转速调节器和转子励磁调节的输出，即为
Figure GDA00032629282500001211
和
Figure GDA00032629282500001212
分别结合isq和isd通过PI算法得到
Figure GDA00032629282500001213
和
Figure GDA00032629282500001214
进一步结合θf得到控制信号输入第一变流器，即VSR中，实现辅助调频工况下控制模块40对发电系统的控制，即满足发电系统的锅炉供水需求。
需要进一步说明的是，如图4所示，控制模块40对于第一变流器，即VSR的控制可具体通过将直流电压给定值与直流电压实际值进行比较，并将比较差值出入有功调节器，以配合无功调节器输出，实现对第一变流器，即VSR的控制，即，实现单位功率因数调节和剩余能量的消纳并网。
根据本发明实施例提出的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置，通过指令获取模块获取发电系统的汽包水位指令和调频指令，并通过工况判断模块判断发电系统的工况，同时通过转速设置选择模块设置并选择不同工况下的发电系统在转速给定值和汽轮机的最佳轮周效率转速，然后通过控制模块根据不同工况下的发电系统在转速给定值和汽轮机的最佳轮周效率转速调整发电系统的转速，由此，能够在发电系统出现有功缺额，频率下降时，提供有功功率，并且调节方法简单，动态响应较快，同时能够提高发电系统的稳定性和经济性。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，其特征在于，所述发电系统包括给水泵、汽轮机和发电机，所述给水泵通过所述汽轮机连接所述发电机，所述发电机连接第一变流器，所述第一变流器通过第二变流器连接电网，所述给水泵、所述汽轮机和所述发电机同轴连接，所述方法包括：
设置所述发电系统在不同工况下的转速给定值，其中，所述不同工况包括正常工况和辅助调频工况；
获取所述汽轮机在不同工况下的参数；
根据所述不同工况下的参数得到所述汽轮机的最佳轮周效率转速；
获取所述发电系统的汽包水位指令和调频指令；
根据所述汽包水位指令和所述调频指令判断所述发电系统的工况；
若所述发电系统在所述辅助调频工况，则根据所述发电系统在辅助调频工况下的转速给定值和所述最佳轮周效率转速调整所述发电系统的转速。
2.根据权利要求1所述的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，其特征在于，设置所述发电系统在不同工况下的转速给定值包括：
获取所述发电系统的给水流量和所述给水泵的转速曲线；
根据所述发电系统的给水流量和所述给水泵的转速曲线得到所述发电系统在正常工况下的转速给定值；
获取所述汽轮机的最佳速度比曲线；
根据所述汽轮机的最佳速度比曲线得到所述发电系统在辅助调频工况下的转速给定值。
3.根据权利要求2所述的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，其特征在于，根据所述汽包水位指令和所述调频指令判断所述发电系统的工况包括：
根据所述汽包水位指令和所述调频指令得到所述发电系统的调频需求和汽包水位；
将所述发电系统的调频需求和汽包水位进行比较；
根据比较结果得到所述发电系统的工况。
4.根据权利要求3所述的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，其特征在于，根据所述汽包水位指令和所述调频指令判断所述发电系统的工况包括：
若所述发电系统未接收到所述调频指令，则所述发电系统在所述正常工况下运行：
若所述发电系统接收所述调频指令，且所述汽包水位正常或未低于预警值，则所述发电系统在所述辅助调频工况下运行；
若所述发电系统接收所述调频指令，但所述汽包水位低于预警值，则所述发电系统在所述正常工况下运行。
5.根据权利要求4所述的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，其特征在于，其中，若所述发电系统在所述正常工况，则将所述给水泵的转速曲线下的转速作为所述发电系统的转速给定值。
6.根据权利要求5所述的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，其特征在于，其中，若所述发电系统在所述辅助调频工况，则将所述汽轮机的最佳速度比曲线下的转速作为所述发电系统的转速给定值。
7.根据权利要求6所述的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，其特征在于，所述正常工况为所述发电系统的电网频率稳定。
8.根据权利要求7所述的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频方法，其特征在于，所述辅助调频工况为所述发电系统的电网频率浮动。
9.一种发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置，其特征在于，所述发电系统包括给水泵、汽轮机和发电机，所述给水泵通过所述汽轮机连接所述发电机，所述发电机连接第一变流器，所述第一变流器通过第二变流器连接电网，所述给水泵、所述汽轮机和所述发电机同轴连接，所述装置包括：
指令获取模块，所述指令获取模块用于获取所述发电系统的汽包水位指令和调频指令；
工况判断模块，所述工况判断模块与所述指令获取模块相连，所述工况判断模块用于根据所述汽包水位指令和所述调频指令判断所述发电系统的工况，其中，所述工况包括正常工况和辅助调频工况；
转速设置选择模块，所述转速设置选择模块用于设置所述发电系统在不同工况下的转速给定值，并获取所述汽轮机在不同工况下的参数以得到所述汽轮机的最佳轮周效率转速；
控制模块，所述控制模块与所述转速设置选择模块和工况判断模块相连，所述控制模块用于根据不同工况下的所述发电系统在转速给定值和所述汽轮机的最佳轮周效率转速调整所述发电系统的转速。
10.根据权利要求9所述的发电系统的最佳轮周效率点的辅助调频装置，其特征在于，其中，若所述发电系统在所述辅助调频工况，则控制模块根据所述发电系统在辅助调频工况下的转速给定值和所述最佳轮周效率转速调整所述发电系统的转速。
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