CN111638409A - 一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法 - Google Patents

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赵毅
张长志
李浩然
倪玮晨
王建军
王建
周连升
甘智勇
郑卫洪
曹晓男
黄靖宁
张应田
杜岩
鄂志君
杨晓静
李振斌
段建勋
冯长强
安承彬
张路路
王文南
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State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，其主要技术特点是：设定火力发电机组的额定功率、初始负荷值和目标负荷值，进入自动发电控制模式；根据自动发电控制阶跃扰动试验负荷变化曲线，记录进入负荷变化的不同时刻以及该时刻的实际负荷；检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制调节速率功能、火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制响应时间、火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制动态偏差及静态偏差是否合格。本发明设计合理，缩短了试验的时间，降低了机组负荷波动及设备停运的风险，提高了工作效率，并且能够为自动发电控制试验提供科学指导。

Description

一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法
技术领域
本发明火力发电技术领域，涉及火力发电机组扰动试验，尤其是一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法。
背景技术
自动发电控制技术是发电机组非常重要的技术。自动发电控制的控制目标是由于负荷变动而产生区域负荷误差不断减少至零，调控中心调配火力发电机组出力与电网负荷平衡，维持区域内联络线交换功率在计划值范围内，降低区域运行成本的同时保持电网频率稳定。为了保证电网安全、可靠、优质和经济运行，做好电网联络线功率控制和协助电网频率控制，根据电网自动发电控制相关管理规定，针对新建、检修后火力发电机组，需要开展火力发电机组自动功率控制试验。
随着电网“两个细则”的不断升级，平台对于火力发电机组负荷调节品质考核提高要求，自动发电控制试验主要是针对新建发电机组或者大修发电机组，检验是否能够满足自动发电控制相关要求，通过协调控制功能的改进和调整，提高发电机组调节性能，在满足细则要求的指标的同时，发电机组的各个主要控制系统自动投入正常，自动调节性能指标满足相关技术规范要求。
自动发电控制试验主要分为阶跃负荷扰动试验和随动负荷扰动试验两个阶段，目前没有一种成熟的试验方法，为了更好完成各个阶段试验任务，科学合理分析试验阶段指标，完成自动发电控制试验目标，迫切需要一种自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，本方法能够有效进行自动发电控制阶跃负荷扰动试验，缩短试验的时间，降低机组负荷波动及设备停运的风险，提高工作效率。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，包括以下步骤：
步骤1、设定火力发电机组的额定功率P0、初始负荷值M1和目标负荷值M2，进入自动发电控制模式；
步骤2、根据自动发电控制阶跃扰动试验负荷变化曲线，记录进入负荷变化的不同时刻以及该时刻的实际负荷；
步骤3、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制调节速率功能是否合格、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制响应时间是否合格、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制动态偏差是否合格以及检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制静态偏差是否合格。
而且，所述步骤2的具体实现方法包括以下步骤：
⑴起始时刻t0后，如果自动发电控制指令P1的指令值由初始负荷值M1变化至目标负荷值M2，进入步骤⑵，否则停留本步骤；
⑵实际负荷指令变化时刻t1后，如果机组实际负荷指令P2按照设定速率由初始负荷值M1变化向目标负荷值M2方向变化，则进入步骤⑶，否则停留本步骤；
⑶实际负荷跃出时刻t2后，如果机组实际负荷P3由初始负荷值M1变化向目标负荷值M2方向变化并跃出死区，即离开M1±P0*1％区域，则进入步骤⑷，否则停留本步骤；
⑷实际负荷进入目标值死区时刻t3后，机组实际负荷经过阶跃扰动变化，最后进入M2±P0*1％区域，进入完成步骤2处理，否则停留本步骤。
而且，所述检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制调节速率功能是否合格的方法为：按下式计算自动发电控制调节速率：(M2-M1)/(t3-t2)，如果自动发电控制调节速率大于P0*2％，则合格，否则不合格。
而且，所述检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制响应时间是否合格的方法为：按下式计算自动发电控制响应时间：t2-t0，如果自动发电控制响应时间小于60秒，则合格，否则不合格。
而且，所述检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制动态偏差是否合格的方法为：从t2时刻至t3时刻，判断自动发电控制动态偏差max(P2-P3)是否大于P0*2％，是则合格，否则不合格。
而且，所述检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制静态偏差是否合格的方法为：从t3时刻起10分钟内或目标负荷值M2再次变化时刻止，判断自动发电控制静态偏差max(P3-P1)是否大于P0*1％，是则合格，否则不合格。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明设计合理，能够有效地开展自动发电控制阶跃负荷扰动试验，实现检验机组阶跃扰动下自动发电控制功能，并且能够检验机组阶跃扰动下自动发电控制调节速率功能是否合格、自动发电控制响应时间是否合格、自动发电控制动态偏差是否合格、自动发电控制静态偏差是否合格，缩短了试验的时间，降低了机组负荷波动及设备停运的风险，提高了工作效率。
2、本发明能够科学合理分析试验阶段指标，完成自动发电控制试验目标，并给出详尽的试验步骤及试验条件，能够为自动发电控制试验提供科学指导。
附图说明
图1是火力发电机组自动发电控制阶跃扰动试验负荷变化曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
本发明提供一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，能够实现以下试验功能：
1、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制功能。
2、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制调节速率功能是否合格。
3、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制响应时间是否合格。
4、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制动态偏差是否合格。
5、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制静态偏差是否合格。
为了实现上述试验功能，如图1所示，本火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法包括以下步骤：
1、确定火力发电机组额定功率P0，进入下一步，否则停留本步骤。
2、确定火力发电机组初始负荷值M1，进入下一步，否则停留本步骤。
3、确定火力发电机组目标负荷值M2，进入下一步，否则停留本步骤。
4、如果火力发电机组投入自动发电控制模式，则进入下一步，否则停留本步骤。
5、起始时刻t0后，如果自动发电控制指令P1的指令值由初始负荷值M1变化至目标负荷值M2，进入下一步，否则停留本步骤；
6、实际负荷指令变化时刻t1后，如果机组实际负荷指令P2按照设定速率由M1向M2变化，则进入下一步，否则停留本步骤；
7、实际负荷跃出时刻t2后，如果机组实际负荷P3由初始负荷值M1变化向目标负荷值M2方向变化并跃出死区，即离开M1±P0*1％区域，则进入下一步，否则停留本步骤；
8、实际负荷进入目标值死区时刻t3后，机组实际负荷经过阶跃扰动变化，最后进入M2±P0*1％区域，进入下一步，否则停留本步骤；
9、计算自动发电控制调节速率：(M2-M1)/(t3-t2)是否大于P0*2％，是则进入下一步，否则优化程序后继续进行新一轮步骤循环；
10、计算自动发电控制响应时间t2-t0是否小于60秒，是则进入下一步，否则优化程序后继续进行新一轮步骤循环；
11、判断自动发电控制动态偏差，从t2时刻至t3时刻，计算max(P2-P3)是否大于P0*2％，是则进入下一步，否则优化程序后继续进行新一轮步骤循环；
12、判断自动发电控制静态偏差，从t3时刻起10分钟内或目标负荷值M2再次变化时刻止，计算max(P3-P1)是否大于P0*1％，是则进入下一步，否则优化程序后继续进行新一轮步骤循环；
13、通过以上步骤完成火力发电机组自动发电控制阶跃扰动试验。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、设定火力发电机组的额定功率P0、初始负荷值M1和目标负荷值M2，进入自动发电控制模式；
步骤2、根据自动发电控制阶跃扰动试验负荷变化曲线，记录进入负荷变化的不同时刻以及该时刻的实际负荷；
步骤3、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制调节速率功能是否合格、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制响应时间是否合格、检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制动态偏差是否合格以及检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制静态偏差是否合格。
2.根据权利要求1所述的一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，其特征在于：所述步骤2的具体实现方法包括以下步骤：
⑴起始时刻t0后，如果自动发电控制指令P1的指令值由初始负荷值M1变化至目标负荷值M2，进入步骤⑵，否则停留本步骤；
⑵实际负荷指令变化时刻t1后，如果机组实际负荷指令P2按照设定速率由初始负荷值M1变化向目标负荷值M2方向变化，则进入步骤⑶，否则停留本步骤；
⑶实际负荷跃出时刻t2后，如果机组实际负荷P3由初始负荷值M1变化向目标负荷值M2方向变化并跃出死区，即离开M1±P0*1％区域，则进入步骤⑷，否则停留本步骤；
⑷实际负荷进入目标值死区时刻t3后，机组实际负荷经过阶跃扰动变化，最后进入M2±P0*1％区域，进入完成步骤2处理，否则停留本步骤。
3.根据权利要求2所述的一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，其特征在于：所述检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制调节速率功能是否合格的方法为：按下式计算自动发电控制调节速率：(M2-M1)/(t3-t2)，如果自动发电控制调节速率大于P0*2％，则合格，否则不合格。
4.根据权利要求2所述的一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，其特征在于：所述检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制响应时间是否合格的方法为：按下式计算自动发电控制响应时间：t2-t0，如果自动发电控制响应时间小于60秒，则合格，否则不合格。
5.根据权利要求2所述的一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，其特征在于：所述检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制动态偏差是否合格的方法为：从t2时刻至t3时刻，判断自动发电控制动态偏差max(P2-P3)是否大于P0*2％，是则合格，否则不合格。
6.根据权利要求2所述的一种火力发电机组自动发电控制阶跃负荷扰动试验方法，其特征在于：所述检验火力发电机组阶跃扰动下自动发电控制静态偏差是否合格的方法为：从t3时刻起10分钟内或目标负荷值M2再次变化时刻止，判断自动发电控制静态偏差max(P3-P1)是否大于P0*1％，是则合格，否则不合格。
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CN113902246A (zh) * 2021-08-31 2022-01-07 华电电力科学研究院有限公司 一种燃煤机组热力过程控制在线智能分析诊断方法

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