CN112398177B - 获得超临界或超超临界火电机组柔性给煤指令的方法 - Google Patents

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    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand

Abstract

本发明涉及火电机组给煤指令技术领域，是一种获得超临界或超超临界火电机组柔性给煤指令的方法，其通过公式计算超临界或超超临界火电机组的柔性给煤指令。采用本发明所述柔性给煤指令对超临界或超超临界火电机组给煤时，由于本发明柔性给煤指令y柔是一个跟随时刻T平滑的曲线函数，因此不会引起超临界或超超临界火电机组参数振荡，也不会引起系统振荡，能够克服超临界或超超临界火电机组各参数之间的耦合关系。

Description

获得超临界或超超临界火电机组柔性给煤指令的方法
技术领域
本发明涉及火电机组给煤指令技术领域，是一种获得超临界或超超临界火电机组柔性给煤指令的方法。
背景技术
近年来，超(超)临界火电机组(即超临界或超超临界火电机组)陆续在新疆落地。超(超)临界直流炉火电机组与亚临界汽包炉火电机组在生产特性上有明显的区别，超(超)临界直流炉火电机组容量都比较大，各参数之间耦合关系极强，机组某一参数的扰动可能会引起某一系统的振荡，进而引起整个系统的振荡，甚至会引起跳机。跟亚临界机组相比，亚临界机组有一个大容量的储能装置汽包，可以缓解各个参数引起的振荡，所以不会因为某一个参数扰动而引起跳机。
对于控制关系来说，超(超)临界火电机组是一个多输入多输出的控制关系。亚临界汽包炉火电机组控制关系简单，各系统基本上都是单输入单输出的控制关系。目前国内火电的分散控制控制系统(DCS)的控制模块都是单输入单输出的PID控制模块，不能解开超(超)临界火电机组的耦合关系。
超(超)临界火电机组的耦合关系是机组自身的特性，无法根除，只能克服。本领域技术人员公知，超临界机组控制的难点就是给煤系统，给水系统要跟踪给煤系统，送风系统要跟踪给煤系统。传统的给煤指令在升降负荷时是阶跃脉冲给煤指令的方式，阶跃脉冲给煤指令的方式就会引起参数振荡，甚至系统振荡。
发明内容
本发明提供了一种获得超临界或超超临界火电机组柔性给煤指令的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决传统阶跃脉冲给煤指令对超临界或超超临界火电机组各参数造成扰动的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种获得超临界或超超临界火电机组柔性给煤指令的方法，包括按照下述公式(1)计算超临界或超超临界火电机组的柔性给煤指令，
Figure BDA0002808154330000011
公式(1)中，y柔代表所述柔性给煤指令，单位为MW(兆瓦)，T代表超临界或超超临界火电机组升降负荷的时间，参数k、n结合超临界或超超临界火电机组的传统给煤指令求得。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述三个参数k、n、T的关系满足下述公式(2)至(4)，根据公式(2)至(4)获得k、n，
x＝10T(2)
Figure BDA0002808154330000021
Figure BDA0002808154330000022
公式(2)中，x代表负荷指令，负荷指令是机组运行人员或者电网调度人员设定，所以x是已知参数。
采用本发明所述柔性给煤指令对超临界或超超临界火电机组给煤时，由于本发明柔性给煤指令y柔是一个跟随时刻T平滑的曲线函数，因此不会引起超临界或超超临界火电机组参数振荡，也不会引起系统振荡，能够克服超临界或超超临界火电机组各参数之间的耦合关系。
附图说明
附图1是y传和y柔指令在T时间内的指令曲线。
附图2是y传和y柔指令在T时间内的煤量积分量图形。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：下面结合传统的给煤指令和本发明柔性给煤指令相结合进行详细描述：
(1)传统给煤指令y传计算公式的说明
超(超)临界火电机组升降负荷时，传统给煤指令y传(单位t/h)由两部分组成，一部分是负荷指令x(单位MW)对应的煤量指令y1(单位t/h)，另一部分是阶跃脉冲煤量指令y2(单位t/h)，y2俗称预加煤指令，机组升降负荷的时间为T，T也可称为脉冲时间(单位M)。其中给煤指令y传、煤量指令y1、阶跃脉冲煤量指令y2、脉冲时间T的函数关系如下所示：
y传＝y1+y2
y1＝f(x)＝0.5x(T≥0)
y2＝10(T＞0)
y2＝0(T≤0或者T时刻时)
T＝x/10既x＝10T(2)
所以y传＝0.5x+10＝5T+10。
(2)本发明柔性给煤指令公式及参数计算说明
本发明的柔性给煤指令y柔(单位MW)，计算公式为
Figure BDA0002808154330000031
本公式中有三个参数k、n、T(T单位M)，其中T是机组升降负荷的时间，计算公式为T＝x/10，和传统给煤指令中T的计算方法一样。参数k、n需要借助传统的给煤指令计算公式求得。
机组升降负荷时，传统给煤方法和本发明柔性给煤方法在T时间内进入机组炉膛的总煤量是相等的，
即
Figure BDA0002808154330000032
Figure BDA0002808154330000033
Figure BDA0002808154330000034
因为在T＝0时刻，
Figure BDA0002808154330000035
所以，c1＝c2＝c3＝0
Figure BDA0002808154330000036
Figure BDA0002808154330000037
机组升降负荷时，传统给煤方法和本发明柔性给煤方法在T时刻时煤量指令是相等的，
即y传＝y柔
Figure BDA0002808154330000038
Figure BDA0002808154330000039
根据公式(3)和公式(4)可得
Figure BDA00028081543300000310
机组在升降负荷时，负荷指令x是机组运行人员或者电网调度人员设定的，所以x是已知参数，已知x就可算出机组升降负荷的时间为T。
根据公式(5)、(6)、(7)，就可求出未知参数k，n。就可知道柔性给煤指令计算公式
Figure BDA00028081543300000311
是一个跟随时刻T平滑的曲线。
假如电网调度人员设定负荷指令x＝500，则T＝x/10＝50；
由公式(5)可得
Figure BDA0002808154330000041
由公式(6)可得
Figure BDA0002808154330000042
由公式(7)可得
Figure BDA0002808154330000043
计算
Figure BDA0002808154330000044
把
Figure BDA0002808154330000045
代入公式(5)、公式(6)，求出参数
Figure BDA0002808154330000046
最后得到
Figure BDA0002808154330000047
即y柔是一个跟随时刻T平滑的曲线。
负荷指令x对应的煤量指令y1、阶跃脉冲煤量指令y2和y柔三个函数曲线如图1所示。y1指令加上y2指令就是传统给煤指令y传。
从图1中可以看出y传指令中的y2指令曲线是一个阶跃脉冲煤量指令曲线，阶跃脉冲煤量指令曲线会引起超(超)临界火电机组参数振荡，甚至会引起系统振荡。图1中y柔是一个跟随时刻T平滑的曲线，不会引起超(超)临界火电机组参数振荡，也不会引起系统振荡，能够克服超(超)临界火电机组各参数之间的耦合关系。
图2中黑色阴影部分(平行于横坐标的黑色区域)就是阶跃脉冲煤量指令y2在T时间内煤量的积分量图形；图2中紫色阴影部分(斜向黑色区域左侧的灰色区域)是y柔指令在T时间内比y1指令在T时间内多的煤量积分量图形，图中紫色阴影部分(斜向黑色区域左侧的灰色区域)面积等于黑色阴影部分(平行于横坐标的黑色区域)面积。图2中，平滑的曲线y柔在T时间内的煤量积分量正好包含了本属于y传的阶跃脉冲煤量指令y2在T时间内的煤量积分量。
综上所述，采用本发明所述柔性给煤指令对超临界或超超临界火电机组给煤时，由于本发明柔性给煤指令y柔是一个跟随时刻T平滑的曲线函数，因此不会引起超临界或超超临界火电机组参数振荡，也不会引起系统振荡，能够克服超临界或超超临界火电机组各参数之间的耦合关系。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (1)

1.一种获得超临界或超超临界火电机组柔性给煤指令的方法，其特征在于包括按照下述公式(1)计算超临界或超超临界火电机组的柔性给煤指令，
Figure FDA0004023937010000011
公式(1)中，y柔代表所述柔性给煤指令，单位为MW，T代表超临界或超超临界火电机组升降负荷的时间，参数k、n结合超临界或超超临界火电机组的传统给煤指令求得，三个参数k、n、T的关系满足下述公式(2)至(4)，根据公式(2)至(4)获得k、n，
x＝10T (2)
Figure FDA0004023937010000012
Figure FDA0004023937010000013
公式(2)中，x代表负荷指令，负荷指令是机组运行人员或者电网调度人员设定，所以x是已知参数。
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