CN111884264B - 一种火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法，其技术特点是：确定火力发电机组的额定功率；在手动速率模式下，手动输入机组变负荷速率；在自动速率模式下，计算机组变负荷速率；在非修正模式下，手动设定修正值；在修正模式下，计算变负荷速率修正系数并将其设定为修正值；根据机组实际负荷的实际变化速率，与设定速率进行比较后，由修正系数来选择速度变化最终值，完成机组最终速率选择。本发明采用自动变负荷速率方式对火力发电机组自动发电控制，减少了运行人员在低负荷阶段设置速率的操作，避免了操作不及时造成机组经济上的损失，保证了低负荷阶段或者机组不稳定阶段等特殊情况下，平稳而高效地控制机组稳定运行。

Description

一种火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，涉及火力发电机组发电控制，尤其是一种火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法。

背景技术

在发电行业，自动发电控制的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，自动发电控制能够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，有必要开展火力发电机组自动发电控制试验。

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新建机组或者大修机组，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，机组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。

为鼓励电网火电机组积极参与调峰，进一步挖掘电力系统调节能力，促进可再生能源消纳，建立调峰激励机制，改造后机组应保证最低出力至额定出力调整范围内，自动发电控制全程投入，50％Pe及以上的自动发电控制变负荷速率不低于2％Pe/min，50％Pe-40％Pe自动发电控制变负荷速率不低于1.6％Pe/min，40％Pe-30％Pe自动发电控制变负荷速率不低于1.2％Pe/min，30％Pe-出力下限自动发电控制变负荷速率不低于1％Pe/min。

目前，自动发电控制速率设置统一按照2％Pe/min进行设置，机组灵活性改造后，机组无法实现低负荷阶段速率自动降低的要求，机组稳定性将会变差，造成机组运行停机的风险，调峰调频的同时给电网带来更大的风险，因此，迫切需要能够自动将功率变化速率根据负荷指令进一步优化控制的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、性能稳定且控制灵活的火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法。

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智能变速率控制方法，包括以下步骤：

步骤1、确定火力发电机组的额定功率Pe；

步骤2、如果火力发电机组运行在自动发电控制方式，则进入步骤3；

步骤3、如果火力发电机组在手动速率模式下，则机组变负荷速率V3选择手动输入速率V1，进入步骤5，否则进入步骤4；

步骤4、火力发电机组在自动速率模式下，根据发电负荷计算机组变负荷速率V3，进入步骤5；

步骤5、如果速率修正为非修正模式，将变负荷速率修正系数k0设定为修正值k，速度变化最终值V＝V3*k，进入步骤8，否则进入步骤6；

步骤6、速率修正为修正模式，计算变负荷速率修正系数k1并将其设定为修正值k，进入步骤7；

步骤7、根据机组实际负荷P0的实际变化速率V4，与设定速率进行比较后，由修正系数k来选择速度变化最终值V，进入步骤8；

步骤8、机组最终速率选择完成，中间任何参数发生变化，重复执行上述步骤。

而且，所述步骤4中机组变负荷速率V3选择V2＝F(x)，F(x)函数具体设置如下：

当x<0.3Pe时，F(x)＝0.01Pe；

当0.3Pe≤x<0.4Pe，F(x)＝0.012Pe；

当0.4Pe≤x<0.5Pe，F(x)＝0.016Pe；

当0.5Pe≤x≤Pe，F(x)＝0.02Pe。

而且，所述速度变化最终值V的上限为：Pe*3％，下限为Pe*0.1％。

而且，所述变负荷速率修正系数k0为常数，变负荷速率修正系数k0的默认值为1。

而且，所述步骤5中变负荷速率修正系数k0采用人工输入方式进行修改。

而且，所述变负荷速率修正系数k1按下式计算得到：

k1＝V3/V4

其中，V3为机组变负荷速率，V4为机组实际负荷P0的实际变化速率。

而且，所述步骤7的具体实现方法为：当机组实际负荷P0的实际变化速率V4接近于零时，速度变化最终值V取值0.01。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用自动变负荷速率方式对火力发电机组自动发电控制，能够根据机组发电负荷大小自动进行设置速率，解决了目前采用手动设置速率的方法难以满足生产实际需要的问题，减少了运行人员在低负荷阶段设置速率的操作，避免了操作不及时造成机组经济上的损失，或者速率过快影响机组的稳定性，特别是低负荷阶段速率要求缓慢的问题，保证了低负荷阶段或者机组不稳定阶段等特殊情况下，平稳而高效地控制机组稳定运行。

2、本发明采用自动修正的方法，可以进行手动设置变负荷速率修正系数，具有较强的灵活性，当现场速率计算错误或者机组部分设备检修情况下，将变负荷速率修正系数设置为定值，可以满足生产需要。

3、本发明采用软件控制方法实现，避免增加设备，节约了现场采集设备的成本，同时也减少设备故障的几率。

4、本发明设计合理，能够切换手自动速率模式，灵活设置变负荷速率模式；通过切换速率修正模式，为变负荷速率提供精确控制功能，可广泛用于火力发电机组发电自动控制领域。

附图说明

图1是本发明的智能速率控制逻辑图；

图2是本发明的智能速率控制系统界面示意图。

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智能变速率控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、确定火力发电机组的额定功率Pe，进入下一步。

步骤2、如果火力发电机组运行在自动发电控制方式，进入下一步，否则停在本步骤。

步骤3、如果火力发电机组在手动速率模式下，火力发电机组变负荷速率V3选择V1，V1由运行人员画面输入数值，进入步骤5，否则进入步骤4。

本步骤是在手动速率模式下进行的，在手动速率模式下，变负荷速率V1由人工设置，即根据如图2所示的系统界面，通过手动输入数值，将机组变负荷速率V3设置为V1。

步骤4、火力发电机组在自动速率模式，火力发电机组变负荷速率V3选择V2＝F(x)，然后进入下一步。

本步骤是在自动速率模式下进行的，在自动速率模式下，变负荷速率V2由系统根据函数F(x)计算得出，F(x)函数具体设置如下：

当x<0.3Pe时，F(x)＝0.01Pe；

当0.3Pe≤x<0.4Pe，F(x)＝0.012Pe；

当0.4Pe≤x<0.5Pe，F(x)＝0.016Pe；

当0.5Pe≤x≤Pe，F(x)＝0.02Pe。

步骤5、如果速率修正为非修正模式，即修正值k选择变负荷速率修正系数k0，速度变化最终值V＝V3*k，速度变化最终值V具有上下限，上限为Pe*3％，下限为Pe*0.1％，进入步骤8，否则进入步骤6。

本步骤是在速率非修正模式下进行的，变负荷速率修正系数k0为常数，k0的默认值为1，k0可以在系统界面上进行修改。

步骤6、速率修正为修正模式，即修正值k选择变负荷速率修正系数k1，进入下一步。

本步骤是在速率修正模式下进行的，变负荷速率修正系数k1按下式计算得到：

k1＝V3/V4

其中，V4为机组实际负荷P0的实际变化速率。

步骤7、当机组实际负荷P0的实际变化速率V4接近于零时，即-0.01≤V4≤0.01时，速度变化最终值V取值0.01。

本步骤是根据实际负荷变化实时速率，与设定速率进行比较后，由修正系数k来校正最终速率V。

步骤8、机组最终速率选择完成，中间任何参数变化程序重新从步骤1重新循环一次。

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智能变速率控制方法，其特征在于:包括以下步骤：

步骤1、确定火力发电机组的额定功率Pe；

步骤2、如果火力发电机组运行在自动发电控制方式，则进入步骤3；

步骤3、如果火力发电机组在手动速率模式下，则机组变负荷速率V3选择手动输入速率V1，进入步骤5，否则进入步骤4；

步骤4、火力发电机组在自动速率模式下，根据发电负荷计算机组变负荷速率V3，进入步骤5；

步骤5、如果速率修正为非修正模式，将变负荷速率修正系数k0设定为修正值k，速度变化最终值V＝V3*k，进入步骤8，否则进入步骤6；

步骤6、速率修正为修正模式，计算变负荷速率修正系数k1并将其设定为修正值k，速度变化最终值V＝V3*k，进入步骤7；

步骤7、根据机组实际负荷P0的实际变化速率V4，与设定速率进行比较后，由修正值k来选择速度变化最终值V，进入步骤8；

步骤8、机组最终速率选择完成，中间任何参数发生变化，重复执行上述步骤；

所述变负荷速率修正系数k0为常数；所述变负荷速率修正系数k1＝V3/V4。

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智能变速率控制方法，其特征在于：所述步骤4中机组变负荷速率V3选择V2＝F(x)，变负荷速率V2由系统根据如下函数F(x)计算得出：

当x<0.3Pe时，F(x)＝0.01Pe；

当0.3Pe≤x<0.4Pe，F(x)＝0.012Pe；

当0.4Pe≤x<0.5Pe，F(x)＝0.016Pe；

当0.5Pe≤x≤Pe，F(x)＝0.02Pe。

3.根据权利要求1所述的一种火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法，其特征在于：所述速度变化最终值V的上限为：Pe*3％，下限为Pe*0.1％。

4.根据权利要求1所述的一种火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法，其特征在于：所述变负荷速率修正系数k0的默认值为1。

5.根据权利要求1所述的一种火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法，其特征在于：所述步骤5中变负荷速率修正系数k0采用人工输入方式进行修改。

6.根据权利要求1所述的一种火力发电机组自动发电控制智能变速率控制方法，其特征在于：所述步骤7的具体实现方法为：当机组实际负荷P0的实际变化速率V4接近于零时，速度变化最终值V取值0.01。