CN112072673B - 一种电厂发电侧负荷响应方法及其系统 - Google Patents

一种电厂发电侧负荷响应方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电厂发电侧负荷响应方法及其系统,属于电力工程技术领域。它解决了现有的机组负荷响应不准确,实际负荷响应增减幅度偏大或者偏小的问题。本电厂发电侧负荷响应方法包括如下步骤:步骤一、接收电网侧输送的AGC指令并存储;步骤二、将步骤一中接收的AGC指令与步骤一中上一次存储的AGC指令进行差值计算获取指令中的AGC指令差值并输出;步骤三、测量当前发电侧机组的实际工作负荷,并根据实际工作负荷和步骤二输出的AGC指令差值合成本地AGC指令;步骤四、机组根据步骤三合成的本地AGC指令进行负荷响应,同时返回步骤一重新循环。还提出了一种电厂发电侧负荷响应系统。本发明能够提高负荷响应的准确性。

Description

一种电厂发电侧负荷响应方法及其系统
技术领域
本发明属于电力工程技术领域,涉及一种电厂发电侧负荷响应方法及其系统。
背景技术
自动发电控制(Automatic Generation Control),简称为AGC,是建立在计算机为核心的能量管理系统(EMS)及发电机组协调控制系统之上,并通过高可靠信息传输系统联系起来的远程闭环控制系统。其功能为按电网调度中心的控制目标将AGC指令发送到有关的发电厂或机组,通过发电厂或机组的DCS系统实现对发电功率的自动控制。其中,DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。
由于自动发电控制系统包含了电网调度、多个厂站以及相互之间的信号传输通道,相应的潜在故障点较多。而且当前,电厂普遍采用对AGC指令绝对值进行响应的方式,例如现有专利文献公开的一种并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统。在实际运行中,受AGC系统设备、通讯、指令生成方式限制,采用对AGC指令绝对值进行响应的方式存在如下不足:
1、可靠性差。电网侧和电厂侧发生通讯故障时,AGC负荷指令可能瞬时中断或者失准,极端情况下可能信号跳变,导致机组侧无法正确计算负荷偏差。此时,若机组控制系统和操作人员处置不当,机组将错误变负荷,给电网和机组带来影响。
2、本地控制CCS的功率信号和电网EMS功率信号不同源造成AGC指令不准确。机组控制系统和电网侧使用负荷信号不同源,影响机组负荷响应的准确性,导致实际负荷响应步长偏大或者偏小。电网调度中心的能量管理系统(EMS)接收发电测的DCS系统和NCS测控装置测量的两路负荷信号,通常以NCS测控装置的负荷信号为基准,生成AGC指令。由于设备测量精度和信号传输问题,DCS和NCS测量的负荷信号容易产生偏差,而且偏差表现为非线性。电网侧EMS系统以NCS测控装置的负荷信号为基准加上指令步长所生成的AGC指令,基准信号不准将造成AGC指令(与机组实际负荷相比较)步长偏大或者偏小,导致机组AGC方式下,增减负荷时步长不对称,机组负荷响应不准确,实际负荷响应增减幅度偏大或者偏小。
3、系统传输容易造成AGC指令不准确。电网调度中心的能量管理系统(EMS)接收发电测的DCS系统和NCS测控装置测量的两路负荷信号,不论DCS系统负荷还是NCS测控屏负荷信号为基准,DCS(或者NCS)和RTU一般通过模拟量传输,存在比较普遍的精度问题,各系统之间利用通讯传输也可能存在精度问题,将造成电网调度中心的能量管理系统(EMS)接收的负荷信号不准。EMS以通讯的负荷信号为基准加上指令步长所生成的AGC指令,基准信号不准将造成AGC指令(与机组实际负荷相比较)步长偏大或者偏小,导致机组AGC方式下,增减负荷时步长不对称,机组负荷响应不准确,实际负荷响应增减幅度偏大或者偏小。上述问题将导致电厂多发电或者少发电,影响电网对电厂的AGC精度调节的控制,产生较大的经济损失;也不利于电网的调频,影响电网的稳定运行。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种电厂发电侧负荷响应方法及其系统,其所要解决的技术问题是:如何提高负荷响应的准确性。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种电厂发电侧负荷响应方法,包括如下步骤:
步骤一、接收电网侧输送的用于调整发电机发电功率的自动发电控制AGC指令并存储;
步骤二、将步骤一中接收的AGC指令与步骤一中上一次存储的AGC指令进行差值计算获取指令中的AGC指令差值并输出;
步骤三、测量当前发电侧机组的实际工作负荷,并根据实际工作负荷和步骤二输出的AGC指令差值合成本地AGC指令;
步骤四、机组根据步骤三合成的本地AGC指令进行负荷响应,同时返回步骤一重新循环。
本电厂发电侧负荷响应方法的工作原理为:电网侧的电网调度中心对整个电网的用电负荷情况及机组的运行情况进行监测,对获取的数据进行分析,产生AGC指令,在本方法中,由DCS自动控制系统对该AGC指令进行接收并存储,DCS自动控制系统将当前接收到的AGC指令与上一次存储的AGC指令进行差值计算获取前后时刻的AGC指令差值;之后,DCS自动控制系统对机组实际工作负荷信号进行测量,并以本地机组实际工作负荷为基准,将本地机组实际工作负荷与AGC指令差值进行相加,合成新的本地AGC指令并进行响应。在本方法中,以本地AGC指令来控制机组作负荷响应,使DCS自动控制系统执行的AGC指令不受不同源的负荷测量精度和偏差影响,而且基于本方法,电厂侧DCS自动控制系统计算的负荷差值和AGC指令中的AGC指令差值完全相同,电厂发电侧能够正确理解并执行电网实际需求指令,有效提高了负荷响应的准确性和AGC指令的抗干扰能力。
在上述的电厂发电侧负荷响应方法中,在所述步骤一中,设定滞后环节LEADLAG,在接收到AGC指令时,通过滞后环节LEADLAG进行存储并输出前一次存储的AGC指令。电网侧发送的AGC指令由滞后环节LEADLAG进行存储并滞后一个时刻进行发送,即在电网侧发送新的AGC指令时,滞后环节LEADLAG将存储该新的AGC指令,但是输出的是前一次存储的AGC指令,这样的操作,可使电厂发电侧准确获得实际需求指令,提高了负荷响应的准确性。
在上述的电厂发电侧负荷响应方法中,在所述步骤二中,还包括预设限幅区间,对AGC指令差值进行限幅处理,在AGC指令差值超过限幅区间的最大值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最大值作为AGC指令差值进行输出;在AGC指令差值小于限幅区间的最小值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最小值作为AGC指令差值进行输出。对AGC指令差值进行限幅处理,能够有效防止AGC指令差值超限时电厂发电侧错误执行AGC指令,能够进一步提高了负荷响应的准确性和可靠性。
在上述的电厂发电侧负荷响应方法中,在所述步骤三中,还包括:将步骤二中计算获得的AGC指令差值进行绝对值处理,并将绝对值处理后的AGC指令差值与阈值a进行比较,在AGC指令差值大于或等于阈值a时输出逻辑值“1”并触发脉冲跳变指令,选择步骤二中输出的AGC指令差值与实际工作负荷进行相加计算合成本地AGC指令并进行锁存;反之,在AGC指令差值小于阈值a时输出逻辑值“0”,不触发脉冲跳变指令,选择数值为零的AGC指令进行输出,不进行本地AGC指令合成。阈值a的设置,使AGC指令差值大于或等于阈值a时才允许电网AGC指令动作,有效避免AGC指令自身波动所造成的误判断。对本地AGC指令进行锁存,能够有效防止因通信故障而导致的AGC指令丢失和瞬时中断。
在上述的电厂发电侧负荷响应方法中,在所述步骤四中,还包括对负荷响应进行控制,将步骤三中输出的逻辑值“1”进行延时预设时间后输出,在输出逻辑值“1”时触发脉冲跳变指令,机组根据合成的本地AGC指令进行工作;在输出逻辑值“0”时,机组根据锁存的本地AGC指令进行工作直到下一次AGC指令输入。通过逻辑值输出来控制机组的负荷响应,这样的设置,能够确保生成指令的运动周期内,不会随着实际工作负荷变化而变化,保证指令的准确性,进一步提高了负荷响应的可靠性,另外,也能够消除信号波动造成AGC指令对本地控制的干扰。
一种电厂发电侧负荷响应系统,其特征在于,该电厂发电侧负荷响应系统包括:
指令接收模块,用于接收电网侧发送的用于调整发电机发电功率的自动发电控制AGC指令并存储;
偏差计算模块,用于将接收的AGC指令与上一次接收存储的AGC指令进行差值计算并获得指令中的AGC指令差值;
负荷测量模块,用于测量当前发电侧机组的实际工作负荷信号;
指令合成模块,用于将测量的实际工作负荷与偏差计算模块计算的AGC指令差值进行计算合成本地AGC指令并锁存;
指令响应模块,用于使机组根据指令合成模块计算合成的本地AGC指令作负荷响应。
本电厂发电侧负荷响应系统的工作原理为:在应用过程中,电网侧根据控制目标生成AGC指令并输出,指令接收模块对该电网侧发送的AGC指令进行接收并存储,偏差计算模块将指令接收模块接收的AGC指令与上一次接收存储的AGC指令进行差值计算获得AGC指令中的AGC指令差值,由此可准确获得电网实际需求。在获取AGC指令差值后将AGC指令差值输送给指令合成模块;负荷测量模块对电厂发电侧机组的实际工作负荷信号进行测量,获得机组的实际工作负荷并输送给指令合成模块,指令合成模块将接收到的AGC指令差值和实际工作负荷进行计算合成本地AGC指令并将合成的本地AGC指令发送给负荷响应回路,负荷响应回路控制机组根据本地AGC指令作负荷响应,实现负荷和指令一致,即能够使实际变化的工作负荷和指令中的AGC指令差值完全相同,使负荷响应模块能够正确理解并执行电网实际需求指令,提高了负荷响应的准确性和可靠性。
在上述的电厂发电侧负荷响应系统中,所述电厂发电侧负荷响应系统还包括:
绝对值处理模块,用于将偏差计算模块计算的AGC指令差值进行绝对值处理,在所述AGC指令差值为正数或0,输出与所述AGC指令差值相等的输出值;在所述AGC指令差值为负数,输出与所述AGC指令差值相反的输出值;
逻辑值判断模块,用于将绝对值处理模块输出的输出值与阈值a进行比较,在输出值大于或等于阈值a时输出逻辑值“1”的比较结果,在输出值小于阈值a时输出逻辑值“0”的比较结果;
脉冲输出模块,用于在接收到逻辑值“1”的比较结果时,输出脉冲跳变指令,在接收到逻辑值“0”的比较结果时,不输出脉冲跳变指令;
指令选择模块,用于在接收到脉冲输出模块输出的脉冲跳变指令时,选择AGC指令差值进行输出;反之,选择数值为零的AGC指令进行输出;
绝对值处理模块与逻辑值判断模块连接,逻辑值判断模块通过脉冲输出模块与指令选择模块连接,逻辑值判断模块还通过脉冲输出模块与指令响应模块连接。逻辑值判断模块的设定,使得AGC指令差值只有在大于或等于阈值a时才能输出并使脉冲输出模块触发脉冲跳变指令,能够避免AGC指令信号自身波动造成误判断,提高AGC指令控制的准确性和可靠性。
在上述的电厂发电侧负荷响应系统中,所述电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在偏差计算模块与指令选择模块之间的指令限幅模块;
所述指令限幅模块用于接收偏差计算模块计算的AGC指令差值,并在AGC指令差值超过限幅区间的最大值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最大值作为AGC指令差值进行输出;在AGC指令差值小于限幅区间的最小值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最小值作为AGC指令差值进行输出。对AGC指令差值进行限幅后输出,能够避免通讯故障造成AGC指令信号失准和发出错误的AGC指令差值。
在上述的电厂发电侧负荷响应系统中,所述电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在指令接收模块与偏差计算模块之间的指令滞后发送模块;
所述指令滞后发送模块用于将指令接收模块接收到的AGC指令进行滞后并输出前一次存储的AGC指令。
在上述的电厂发电侧负荷响应系统中,所述电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在逻辑值判断模块和脉冲输出模块之间的逻辑值延时模块;
所述逻辑值延时模块用于使逻辑值判断模块输出的逻辑值“1”进行延时预设时间后输出给脉冲输出模块。
与现有技术相比,本电厂发电侧负荷响应方法及其系统具有以下优点:
1、本发明利用电网侧AGC指令的方波特性,通过计算前后两个时刻AGC指令差值,DCS系统以本地机组实际工作负荷为基准,根据实际工作负荷和AGC指令差值进行计算合成新的本地AGC指令并进行响应,通过本发明能够不受不同源的负荷测量精度和偏差影响,可提高负荷响应准确性,减少机组加、减负荷特性的不对称性。
2、本发明还对AGC指令差值进行解析,只有在AGC指令差值的绝对值大于或等于阈值a时才确定电网AGC指令动作,即在大于或等于阈值a时才输出AGC指令差值,这样的操作,避免了AGC指令自身波动造成的误输出和误判断,提高本地AGC指令获得的准确性,进而提高负荷响应的准确性和可靠性。
3、本发明在准确合成本地AGC指令后,在下一个AGC指令到达前,锁存该本地AGC指令,一方面确保本地合成AGC指令不受本地实际负荷变化及外界其他信号影响,在一个指令周期内恒定不变,提高了指令的准确性;另一方面,本地锁存后,不受外界通讯、DCS卡键采样等因素影响,消除了信号波动造成AGC指令的抖动,从而消除了信号干扰对本地负荷控制的干扰。
附图说明
图1是本发明的控制流程图。
图2是本发明的控制逻辑示意图。
图中,1、指令接收模块;2、指令滞后发送模块;3、偏差计算模块;4、指令合成模块;5、指令响应模块;6、绝对值处理模块;7、逻辑值判断模块;8、指令选择模块;9、指令限幅模块;10、逻辑值延时模块;11、脉冲输出模块;12、负荷测量模块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示,本电厂发电侧负荷响应方法包括如下步骤:
步骤一、接收电网侧输送的用于调整发电机发电功率的自动发电控制AGC指令并存储;
步骤二、将步骤一中接收的AGC指令与步骤一中上一次存储的AGC指令进行差值计算获取指令中的AGC指令差值并输出;
步骤三、测量当前发电侧机组的实际工作负荷,并根据实际工作负荷和步骤二输出的AGC指令差值合成本地AGC指令;
步骤四、机组根据步骤三合成的本地AGC指令进行负荷响应,同时返回步骤一重新循环。
作为优选方案,在步骤一中,设定滞后环节LEADLAG,在接收到AGC指令时,通过滞后环节LEADLAG进行存储并输出前一次存储的AGC指令。电网侧发送的AGC指令由滞后环节LEADLAG进行延时一个时刻后进行发送,即在电网侧发送新的AGC指令时,延时时刻环节DLAY将接收到的新AGC指令进行存储,输出的是前一次存储的AGC指令,这样的操作,可使电厂发电侧准确获得实际需求指令,提高了负荷响应的准确性。
作为优选方案,在步骤二中,还包括预设限幅区间,对AGC指令差值进行限幅处理,在AGC指令差值超过限幅区间的最大值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最大值作为AGC指令差值进行输出;在AGC指令差值小于限幅区间的最小值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最小值作为AGC指令差值进行输出。其中,作为优选,预设限幅区间的最小值依据电网设定的AGC指令步长而定,一般可以定为机组额定容量的-1.5%左右;最大值可设定为机组额定容量的1.5%左右,即预设限幅区间可为[-1.5%,1.5%],在实际设定时,可以具体根据电网EMS设定步长而定,略大于步长即可。对AGC指令差值进行限幅处理,能够有效防止AGC指令差值超限时电厂发电侧错误执行AGC指令,能够进一步提高了负荷响应的准确性和可靠性。
作为优选方案,在步骤三中,还包括:将步骤二中计算获得的AGC指令差值进行绝对值处理,并将绝对值处理后的AGC指令差值与阈值a进行比较,在AGC指令差值大于或等于阈值a时输出逻辑值“1”并触发脉冲跳变指令,选择步骤二中输出的AGC指令差值与实际工作负荷进行相加计算合成本地AGC指令并进行锁存;反之,在AGC指令差值小于阈值a时输出逻辑值“0”,不触发脉冲跳变指令,选择数值为零的AGC指令进行输出,不进行本地AGC指令合成。在逻辑值“1”输出时,脉冲跳变指令输出高电平,选择步骤二中输出的AGC指令差值进行输出并与实际工作负荷进行相加,高电平在执行周期结束后会跳变到低电平,若还一直接收到逻辑值“1”时也不再输出AGC指令差值直到逻辑值再次跳变后进行操作。阈值a的设置,使AGC指令差值大于或等于阈值a时才允许电网AGC指令动作,有效避免AGC指令自身波动所造成的误判断。
作为优选方案,在步骤四中,还包括对负荷响应进行控制,将步骤三中输出的逻辑值“1”进行延时预设时间后输出,在输出逻辑值“1”时触发脉冲跳变指令,机组根据合成的本地AGC指令进行工作;在输出逻辑值“0”时,机组根据锁存的本地AGC指令进行工作直到下一次AGC指令输入。作为优选,预设时间可设定为0.2-0.25s,即一个执行周期,而脉冲跳变指令为输出两个执行周期的脉冲。在逻辑值“1”输出时,脉冲跳变指令输出高电平,使机组以合成的本地AGC指令进行响应,高电平在执行周期结束后会跳变到低电平,若还一直接收到逻辑值“1”时也不再进行动作直到逻辑值再次跳变后进行操作。通过逻辑值输出来控制机组的负荷响应,这样的设置,能够确保生成指令的运动周期内,不会随着实际工作负荷变化而变化,保证指令的准确性,进一步提高了负荷响应的可靠性,另外,也能够消除信号波动造成AGC指令对本地控制的干扰。
如图2所示,本电厂发电侧负荷响应系统包括:
指令接收模块1,用于接收电网侧发送的用于调整发电机发电功率的自动发电控制AGC指令并存储;
偏差计算模块3,用于将接收的AGC指令与上一次接收存储的AGC指令进行差值计算并获得指令中的AGC指令差值;
负荷测量模块12,用于测量当前发电侧机组的实际工作负荷信号;
指令合成模块4,用于将测量的实际工作负荷与偏差计算模块3计算的AGC指令差值进行计算合成本地AGC指令;
指令响应模块5,用于控制机组根据本地AGC指令作负荷响应。
作为优选方案,本电厂发电侧负荷响应系统还包括:
绝对值处理模块6,用于将偏差计算模块3计算的AGC指令差值进行绝对值处理,在所述AGC指令差值为正数或0,输出与所述AGC指令差值相等的输出值;在所述AGC指令差值为负数,输出与所述AGC指令差值相反的输出值;
逻辑值判断模块7,用于将绝对值处理模块6输出的输出值与阈值a进行比较,在输出值大于或等于阈值a时输出逻辑值“1”的比较结果,在输出值小于阈值a时输出逻辑值“0”的比较结果;
脉冲输出模块11,用于在接收到逻辑值“1”的比较结果时,输出脉冲跳变指令,在接收到逻辑值“0”的比较结果时,不输出脉冲跳变指令;
指令选择模块8,用于在接收到脉冲输出模块11输出的脉冲跳变指令时,选择AGC指令差值进行输出;反之,选择数值为零的AGC指令进行输出;
绝对值处理模块6与逻辑值判断模块7连接,逻辑值判断模块7通过脉冲输出模块11与指令选择模块8连接,逻辑值判断模块7还通过脉冲输出模块11与指令响应模块5连接。
作为优选方案,本电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在偏差计算模块3与指令选择模块8之间的指令限幅模块9;
指令限幅模块9用于接收偏差计算模块3计算的AGC指令差值,并在AGC指令差值超过限幅区间的最大值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最大值作为AGC指令差值进行输出;在AGC指令差值小于限幅区间的最小值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最小值作为AGC指令差值进行输出。对AGC指令差值进行限幅后输出,能够避免通讯故障造成AGC指令信号失准和发出错误的AGC指令差值。
作为优选方案,本电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在指令接收模块1与偏差计算模块3之间的指令滞后发送模块2;
指令滞后发送模块2用于将指令接收模块1接收到的AGC指令进行滞后并输出前一次接收到的AGC指令给偏差计算模块3。
作为优选方案,本电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在逻辑值判断模块7和脉冲输出模块11之间的逻辑值延时模块10;
逻辑值延时模块10用于使逻辑值判断模块7输出的逻辑值“1”进行延时预设时间后输出给脉冲输出模块11。
本电厂发电侧负荷响应原理及其系统的工作原理为:在AGC系统中,电网侧和电厂侧通过RTU设备远程通讯,实现AGC指令对接。电厂侧发电机功率,即当前机组实际负荷分别由DCS自动控制系统和NCS测控装置进行测量,两路信号作为机组当前负荷送入RTU设备,并基于RTU设备将两路信号送至电网侧的电网调度系统。电网侧的电网调度中心基于电厂侧发送的当前机组实际负荷,综合电网负荷需求和机组的负荷响应能力,经运算产生AGC指令。电厂侧AGC指令由DCS自动控制系统进行响应,DCS自动控制系统包括指令接收模块1、指令滞后发送模块2、偏差计算模块3、指令合成模块4、指令响应模块5、绝对值处理模块6、逻辑值判断模块7、指令选择模块8、指令限幅模块9、逻辑值延时模块10、脉冲输出模块11、负荷测量模块12。
DCS自动控制系统对电网侧发送的AGC指令进行响应的具体操作为:步骤一,通过指令接收模块1接收电网侧发送来的AGC指令,并将该AGC指令分别输送给指令滞后发送模块2和偏差计算模块3,AGC指令输送给指令滞后发送模块2后,指令滞后发送模块2不对当前接收到的AGC指令进行输出,而是输出上一次电网侧发送的AGC指令给偏差计算模块3;
步骤二,通过偏差计算模块3将当前接收到的AGC指令和上一次接收到的AGC指令进行差值计算可获得指令中的AGC指令差值,将当前接收到的AGC指令记为AGC(t),则上一次接收到的AGC指令记为AGC(t-1),AGC指令差值记为ΔPe,则AGC指令差值的计算公式为:ΔPe=AGC(t)-AGC(t-1)。
步骤三,通过绝对值处理模块6将计算得到的AGC指令差值进行绝对值处理后,将绝对值处理后的AGC指令差值输送给逻辑值判断模块7,通过逻辑值判断模块7将绝对值处理后的AGC指令差值与阈值a进行比较并获得比较结果,其中,阈值a的设定范围为大于零且小于AGC指令步长的范围,作为优选,可以预设为机组额定容量的0.5%左右,如机组额定容量的0.5%,在比较结果为绝对值处理后的AGC指令差值大于或等于阈值a时输出逻辑值“1”的比较结果,即在此条件满足时,才确定电网AGC指令动作,避免AGC指令自身波动而造成对AGC指令进行错误接收和判断的情况;脉冲输出模块11在接收到逻辑值“1”的比较结果时,输出脉冲跳变指令给指令选择模块8;与此同时,作为优选,通过指令限幅模块9对偏差计算模块3输出的AGC指令差值进行限幅处理,其中在指令限幅模块9中预设限幅区间,在AGC指令差值超过限幅区间的最大值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最大值作为AGC指令差值进行输出至指令选择模块8;在AGC指令差值小于限幅区间的最小值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最小值作为AGC指令差值进行输出至指令选择模块8;在AGC指令差值在限幅区间内时,以计算的AGC指令差值进行输出;指令选择模块8在接收到脉冲输出模块11输出的脉冲跳变指令时,选择输出指令限幅模块9处理后的AGC指令差值给指令合成模块4,与此同时,负荷测量模块12对当前机组的实际工作负荷进行测量,获得实际工作负荷MWDCS并发送给指令合成模块4,指令合成模块4将接收到的实际工作负荷MWDCS和AGC指令差值ΔPe进行计算合成本地AGC指令:AGC′=MWDCS+ΔPe,并将当前合成的本地AGC指令锁存于指令响应模块5,在负荷响应前,响应时候本地AGC指令保持不变,一直到下一个AGC指令到达之前,本地AGC指令一直锁存;在比较结果为绝对值处理后的AGC指令差值小于阈值a时输出逻辑值“0”,指令选择模块8在接收到逻辑值判断模块7输出的逻辑值“0”时,选择输出数值为零的AGC指令给指令合成模块4,即DCS自动控制系统仍以当前的AGC指令进行动作;
步骤四,脉冲输出模块11还设置在逻辑值判断模块7和指令响应模块5之间,在脉冲输出模块11前还设置逻辑值延时模块10,通过逻辑值延时模块10将逻辑值判断模块7输出的逻辑值“1”进行延时预设时间后输出给脉冲输出模块11,脉冲输出模块11在接收到逻辑值“1”时触发脉冲跳变指令并输出给指令响应模块5,指令响应模块5在接收到脉冲跳变指令时根据指令合成模块4合成的本地AGC指令控制机组进行负荷响应;脉冲输出模块11在接收到逻辑值“0”时不输出脉冲跳变指令,指令响应模块5根据锁存的本地AGC指令进行负荷响应,直到下一次接收到逻辑值“1”时根据新计算合成的本地AGC指令控制机组进行负荷响应。本发明中通过将电网侧前后两个时刻发送的AGC指令进行差值计算获得两个指令之间的偏差值,即AGC指令差值,即需要增加多少发电机发电功率或减少多少发电机发电功率,之后通过测量本地机组的当前实际工作负荷,并以当前实际工作负荷为基准,将实际工作负荷和AGC指令差值进行相加获得本地AGC指令,DCS自动控制系统根据本地AGC指令进行工作,而不是根据电网侧发送的AGC指令进行工作,这样的操作,解决了现有技术中电网调度中心通常以NCS测控装置测量的负荷信号为基准来产生新的AGC指令,但是由于DCS自动控制系统实际测得的负荷信号与NCS测控装置测量的负荷信号可能存在偏差,因此所生成的AGC指令往往会存在偏大或者偏小,导致DCS自动控制系统实测的负荷信号与AGC指令的增量分量ΔPe存在较大偏差的问题,基于本发明,电厂侧DCS自动控制系统计算的负荷偏差和AGC指令中的AGC指令差值完全相同,可正确理解并执行电网实际需求指令,提高来负荷响应的准确性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电厂发电侧负荷响应方法,其特征在于,该电厂发电侧负荷响应方法包括如下步骤:
步骤一、接收电网侧输送的用于调整发电机发电功率的自动发电控制AGC指令并存储;
步骤二、将步骤一中接收的AGC指令与步骤一中上一次存储的AGC指令进行差值计算获取指令中的AGC指令差值并输出;
步骤三、测量当前发电侧机组的实际工作负荷,将步骤二中计算获得的AGC指令差值进行绝对值处理,并将绝对值处理后的AGC指令差值与阈值a进行比较,在AGC指令差值大于或等于阈值a时,选择步骤二中输出的AGC指令差值与实际工作负荷进行相加计算,合成本地AGC指令并进入步骤四;反之,在AGC指令差值小于阈值a时,选择数值为零的AGC指令进行输出,不进行本地AGC指令合成,返回步骤一;
步骤四、机组根据步骤三合成的本地AGC指令进行负荷响应,同时返回步骤一重新循环。
2.根据权利要求1所述的电厂发电侧负荷响应方法,其特征在于,在所述步骤一中,设定滞后环节LEADLAG,在接收到AGC指令时,通过滞后环节LEADLAG进行存储并输出前一次存储的AGC指令。
3.根据权利要求2所述的电厂发电侧负荷响应方法,其特征在于,在所述步骤二中,还包括预设限幅区间,对AGC指令差值进行限幅处理,在AGC指令差值超过限幅区间的最大值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最大值作为AGC指令差值进行输出;在AGC指令差值小于限幅区间的最小值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最小值作为AGC指令差值进行输出。
4.根据权利要求1或2或3所述的电厂发电侧负荷响应方法,其特征在于,在所述步骤三中,还包括:在AGC指令差值大于或等于阈值a时输出逻辑值“1”并触发脉冲跳变指令,并将计算合成本地AGC指令并进行锁存;在AGC指令差值小于阈值a时输出逻辑值“0”,不触发脉冲跳变指令。
5.根据权利要求4所述的电厂发电侧负荷响应方法,其特征在于,在所述步骤四中,还包括对负荷响应进行控制,将步骤三中输出的逻辑值“1”进行延时预设时间后输出,在输出逻辑值“1”时触发脉冲跳变指令,机组根据合成的本地AGC指令进行工作;在输出逻辑值“0”时,机组根据锁存的本地AGC指令进行工作直到下一次AGC指令输入。
6.一种电厂发电侧负荷响应系统,其特征在于,该电厂发电侧负荷响应系统包括:
指令接收模块(1),用于接收电网侧发送的用于调整发电机发电功率的自动发电控制AGC指令并存储;
偏差计算模块(3),用于将接收的AGC指令与上一次接收存储的AGC指令进行差值计算并获得指令中的AGC指令差值;
负荷测量模块(12),用于测量当前发电侧机组的实际工作负荷信号;
指令合成模块(4),用于将测量的实际工作负荷与偏差计算模块(3)计算的AGC指令差值进行计算合成本地AGC指令并锁存;
指令响应模块(5),用于使机组根据指令合成模块(4)计算合成的本地AGC指令作负荷响应。
7.根据权利要求6所述的电厂发电侧负荷响应系统,其特征在于,所述电厂发电侧负荷响应系统还包括:
绝对值处理模块(6),用于将偏差计算模块(3)计算的AGC指令差值进行绝对值处理,在所述AGC指令差值为正数或0,输出与所述AGC指令差值相等的输出值;在所述AGC指令差值为负数,输出与所述AGC指令差值相反的输出值;
逻辑值判断模块(7),用于将绝对值处理模块(6)输出的输出值与阈值a进行比较,在输出值大于或等于阈值a时输出逻辑值“1”的比较结果,在输出值小于阈值a时输出逻辑值“0”的比较结果;
脉冲输出模块(11),用于在接收到逻辑值“1”的比较结果时,输出脉冲跳变指令,在接收到逻辑值“0”的比较结果时,不输出脉冲跳变指令;
指令选择模块(8),用于在接收到脉冲输出模块(11)输出的脉冲跳变指令时,选择AGC指令差值进行输出;反之,选择数值为零的AGC指令进行输出;
绝对值处理模块(6)与逻辑值判断模块(7)连接,逻辑值判断模块(7)通过脉冲输出模块(11)与指令选择模块(8)连接,逻辑值判断模块(7)还通过脉冲输出模块(11)与指令响应模块(5)连接。
8.根据权利要求6或7所述的电厂发电侧负荷响应系统,其特征在于,所述电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在偏差计算模块(3)与指令选择模块(8)之间的指令限幅模块(9);
所述指令限幅模块(9)用于接收偏差计算模块(3)计算的AGC指令差值,并在AGC指令差值超过限幅区间的最大值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最大值作为AGC指令差值进行输出;在AGC指令差值小于限幅区间的最小值时,控制AGC指令差值以限幅区间设定的最小值作为AGC指令差值进行输出。
9.根据权利要求6或7所述的电厂发电侧负荷响应系统,其特征在于,所述电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在指令接收模块(1)与偏差计算模块(3)之间的指令滞后发送模块(2);
所述指令滞后发送模块(2)用于将指令接收模块(1)接收到的AGC指令进行滞后并输出前一次存储的AGC指令给偏差计算模块(3)。
10.根据权利要求7所述的电厂发电侧负荷响应系统,其特征在于,所述电厂发电侧负荷响应系统还包括连接在逻辑值判断模块(7)和脉冲输出模块(11)之间的逻辑值延时模块(10);
所述逻辑值延时模块(10)用于使逻辑值判断模块(7)输出的逻辑值“1”进行延时预设时间后输出给脉冲输出模块(11)。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102570509A (zh) * 2011-12-13 2012-07-11 哈尔滨工业大学 一种blr型agc机组基点功率偏置整定方法
CN103701154A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 广东电网公司电力科学研究院 并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统
CN204741287U (zh) * 2015-04-20 2015-11-04 国家电网公司 一种火电机组agc方式下负荷调节速率动态调整的装置
CN107728464A (zh) * 2017-09-25 2018-02-23 国网山东省电力公司电力科学研究院 基于积分参数动态调整的锅炉优化控制系统及方法
CN108224398A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 中电华创电力技术研究有限公司 一种火电机组动态前馈协调控制方法
CN108574304A (zh) * 2018-05-04 2018-09-25 华能国际电力股份有限公司海门电厂 一种厂级agc负荷优化逻辑控制方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105022299B (zh) * 2015-07-21 2017-11-17 国网天津市电力公司 一种提高agc负荷响应快速性的方法
CN107218086B (zh) * 2017-07-28 2019-04-02 华能平凉发电有限责任公司 汽轮机及其基于负荷接待能力的滑压曲线修正方法和系统
CN107528343A (zh) * 2017-09-05 2017-12-29 清华大学 一种风电参与实时控制方法
CN107732977B (zh) * 2017-09-21 2021-02-19 东南大学溧阳研究院 一种基于需求响应的agc实时调度方法
US20190148942A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 King Fahd University Of Petroleum And Minerals System for integrating automatic generation control with generation scheduling for regulation of power generation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102570509A (zh) * 2011-12-13 2012-07-11 哈尔滨工业大学 一种blr型agc机组基点功率偏置整定方法
CN103701154A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 广东电网公司电力科学研究院 并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统
CN204741287U (zh) * 2015-04-20 2015-11-04 国家电网公司 一种火电机组agc方式下负荷调节速率动态调整的装置
CN108224398A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 中电华创电力技术研究有限公司 一种火电机组动态前馈协调控制方法
CN107728464A (zh) * 2017-09-25 2018-02-23 国网山东省电力公司电力科学研究院 基于积分参数动态调整的锅炉优化控制系统及方法
CN108574304A (zh) * 2018-05-04 2018-09-25 华能国际电力股份有限公司海门电厂 一种厂级agc负荷优化逻辑控制方法及系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"A NEW EVALUATION METHOD FOR AGC UNITS’ PERFORMANCE";ZOU Bin 等;《 2005 IEEE/PES Transmission & Distribution Conference & Exposition: Asia and Pacific》;20051205;第1-5页 *
"高比例水电多直流弱送端电网自动发电控制的优化方法";杨可 等;《电力系统自动化》;20190610;第43卷(第11期);第166-175页 *

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