CN112910017B - 电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法 - Google Patents

电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112910017B
CN112910017B CN202110079999.3A CN202110079999A CN112910017B CN 112910017 B CN112910017 B CN 112910017B CN 202110079999 A CN202110079999 A CN 202110079999A CN 112910017 B CN112910017 B CN 112910017B
Authority
CN
China
Prior art keywords
primary
frequency
power grid
reheater
bypass valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110079999.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112910017A (zh
Inventor
刘恩仁
李军
高嵩
孟祥荣
于庆彬
李元元
颜庆
石硕
路宽
周长来
姚常青
王文宽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202110079999.3A priority Critical patent/CN112910017B/zh
Publication of CN112910017A publication Critical patent/CN112910017A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112910017B publication Critical patent/CN112910017B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/02—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of multiple-expansion type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00—Controlling superheat temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241—The oscillation concerning frequency

Abstract

本发明提供了一种电网大功率缺口下提高超超临界二次再热机组一次调频能力的方法，首先计算出电网频率偏离标准频率差值，并根据频率差计算出相应的一次再热器旁路阀开度，使一次再热器旁路阀打开一定开度，部分蒸汽绕过一次再热器直接进入高压缸，提高蒸汽在汽轮机中的做功速度，进而提高二次再热机组的一次调频响应速度，使电网频率尽快恢复正常值；为了防止一次再热器超温，当一次再热器壁管温度达报警值时，一次再热器旁路阀超驰全关。本发明能在保证超超临界二次再热机组安全的前提下，通过增加一次再热器旁路阀，提高二次再热机组的一次调频响应速度，充分释放二次再热机组的一次调频潜力，兼顾经济效益和社会效益，具有良好的推广价值。

Description

电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法
技术领域
本发明涉及电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法，属于技术领域。
背景技术
发电机组的一次调频功能是汽轮发电机组的固有功能，发电机组的一次调频主要是通过调节DEH（汽轮机数字电液调节系统）系统的进汽阀门，利用锅炉蓄热，在电网频率出现异常时快速响应电网的要求，稳定电网频率，以弥补电网负荷差距，从而维持电网的安全。电网出现大功率缺口，频率偏离标准值，火电机组是参与一次调频的主力，超超临界二次再热机组容量大，应该承担更多一次调频需要的发电负荷，但其一次调频潜力未充分挖掘。
经分析，超超临界二次再热机组一次调频响应能力差的原因主要有以下两点：
原因一：火电机组主要靠锅炉蓄热响应一次调频，超超临界二次再热机组没有汽包，蓄热能力较差。
原因二：超超临界二次再热机组相比一次再热机组多了超高压缸和二次再热器，一次调频需要的负荷主要靠超高压缸和高压缸提供，汽轮机做功时，一次再热器在超高压缸和高压缸之间相当于惯性环节，惯性环节会降低蒸汽做功的速度。超超临界二次再热机组的超高压缸做功占比约为19%，而同类型的一次再热机组的高压缸做功占比约为30%。超超临界二次再热机组靠超高压调节阀参与一次调频，与一次再热机组相比相同的调门开度下，超超临界二次再热机组的主蒸汽需要克服一次再热器和二次再热器2级再热器的串联惯性，机组的蓄能才能显著释放，所以超超临界二次再热机组的一次调频响应能力较差。
发明内容
本发明目的是提供了电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法，本发明充分释放二次再热机组的一次调频潜力，兼顾经济效益和社会效益，具有良好的推广价值。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法，包括以下步骤：
1）电网频率测量装置实时测量电网真实频率；
2）通过减法器计算电网真实频率和电网基准频率的差值；
3）利用折线函数F（x）根据电网频率和基准频率的差值计算出一次再热器旁路阀的开度指令，在电网发生大功率缺口时，且电网频率的扰动为大扰动时，一次再热器旁路阀打开一定开度，所述一定开度为1-30；当电网频率-基准频率大于等于-0.05HZ时，一次再热器旁路阀开度指令为0；有效扰动为频率超过一次调频死区，即50±0.033HZ，且持续在6秒以上，同时最大频率达到50±0.038HZ；大扰动是满足有效扰动条件，且频率超过50±0.05HZ持续1秒以上；小扰动是指除大扰动以外的有效扰动定义为小扰动；
F（x）具体的参数设置如表1所示
电网频率-基准频率（HZ） 一次再热器旁路阀的开度指令
0.183 0
0 0
-0.05 0
-0.067 10
-0.1 20
-0.183 30
4）一次再热器旁路阀打开一定开度，部分蒸汽直接进入高压缸，提高蒸汽在汽轮机中的做功速度，进而提高二次再热机组的一次调频响应速度，使电网频率恢复正常值。
优选的，所述一次再热阀打开后进入一次再热器的蒸汽减少，一次再热器中吸热的工质减少，一次再热器外的烟气放热和一次再热器内的蒸汽吸热长时间不平衡，一次再热器超温，温度报警装置发出温度报警信号。
优选的，所述一次再热器温度报警装置发出温度报警信号时，将一次再热器旁路阀超驰全关。
本发明的优点在于：本发明能在保证超超临界二次再热机组安全的前提下，通过增加一次再热器旁路阀，提高二次再热机组的一次调频响应速度，充分释放二次再热机组的一次调频潜力，兼顾经济效益和社会效益，具有良好的推广价值。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明流程结构结构示意图。
图2为本发明一次再热器旁路阀位置结构示意图。
图中：1一次再热器旁路阀；2超高压缸；3高压缸；4中压缸。
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。
电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法，包括以下步骤：
1）电网频率测量装置实时测量电网真实频率；
2）通过减法器计算电网真实频率和电网基准频率的差值；
3）利用折线函数F（x）根据电网频率和基准频率的差值计算出一次再热器旁路阀1的开度指令，在电网发生大功率缺口时，且电网频率的扰动为大扰动时，一次再热器旁路阀1打开一定开度，所述一定开度为1-30；当电网频率-基准频率大于等于-0.05HZ时，一次再热器旁路阀1开度指令为0；有效扰动为频率超过一次调频死区，即50±0.033HZ，且持续在6秒以上，同时最大频率达到50±0.038HZ；大扰动是满足有效扰动条件，且频率超过50±0.05HZ持续1秒以上；小扰动是指除大扰动以外的有效扰动定义为小扰动；
F（x）具体的参数设置如表1所示
电网频率-基准频率（HZ） 一次再热器旁路阀1的开度指令
0.183 0
0 0
-0.05 0
-0.067 10
-0.1 20
-0.183 30
4）一次再热器旁路阀1打开一定开度，部分蒸汽直接进入高压缸，提高蒸汽在汽轮机中的做功速度，进而提高二次再热机组的一次调频响应速度，使电网频率恢复正常值。
优选的，所述一次再热阀打开后进入一次再热器的蒸汽减少，一次再热器中吸热的工质减少，一次再热器外的烟气放热和一次再热器内的蒸汽吸热长时间不平衡，一次再热器超温，温度报警装置发出温度报警信号。
优选的，所述一次再热器温度报警装置发出温度报警信号时，将一次再热器旁路阀1超驰全关到0。
一次再热器旁路阀1连接在超高压缸2和高压缸3之间，当电网出现大功率缺额，例如高压直流输电线路单双极闭锁，电网频率快速跌落，本发明计算出电网频率偏离标准频率差值，并根据频率差计算出相应的一次再热器旁路阀1开度，使一次再热器旁路阀1打开一定开度，部分蒸汽绕过一次再热器直接进入高压缸，提高蒸汽在汽轮机中的做功速度，进而提高二次再热机组的一次调频响应速度，使电网频率尽快恢复正常值。为了防止一次再热器超温，当一次再热器壁管温度达报警值时，一次再热器旁路阀1超驰全关。

Claims (1)

1.电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法，其特征在于，一次再热器和一次再热旁路阀（1）并联于超高压缸（2）和高压缸（3）之间，二次再热器连接于高压缸（3）与中压缸（4）之间；具体包括以下步骤：
1）电网频率测量装置实时测量电网真实频率；
2）通过减法器计算电网真实频率和电网基准频率的差值；
3）利用折线函数F（x）根据电网频率和基准频率的差值计算出一次再热器旁路阀的开度指令，在电网发生大功率缺口时，且电网频率的扰动为大扰动时，一次再热器旁路阀打开一定开度，所述一定开度为1-30；当电网频率-基准频率大于等于-0.05HZ时，一次再热器旁路阀开度指令为0；有效扰动为频率超过一次调频死区，即50±0.033HZ，且持续在6秒以上，同时最大频率达到50±0.038HZ；大扰动是满足有效扰动条件，且频率超过50±0.05HZ持续1秒以上；小扰动是指除大扰动以外的有效扰动定义为小扰动；
F（x）具体的参数设置如表1所示
电网频率-基准频率（HZ） 一次再热器旁路阀的开度指令 0.183 0 0 0 -0.05 0 -0.067 10 -0.1 20 -0.183 30
4）一次再热器旁路阀打开一定开度，部分蒸汽直接进入高压缸，提高蒸汽在汽轮机中的做功速度，进而提高二次再热机组的一次调频响应速度，使电网频率恢复正常值；
所述一次再热器旁路阀打开后进入一次再热器的蒸汽减少，一次再热器中吸热的工质减少，一次再热器外的烟气放热和一次再热器内的蒸汽吸热长时间不平衡，一次再热器超温，温度报警装置发出温度报警信号；
所述一次再热器温度报警装置发出温度报警信号时，将一次再热器旁路阀超驰全关。
CN202110079999.3A 2021-01-21 2021-01-21 电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法 Active CN112910017B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110079999.3A CN112910017B (zh) 2021-01-21 2021-01-21 电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110079999.3A CN112910017B (zh) 2021-01-21 2021-01-21 电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112910017A CN112910017A (zh) 2021-06-04
CN112910017B true CN112910017B (zh) 2022-10-25

Family

ID=76117775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110079999.3A Active CN112910017B (zh) 2021-01-21 2021-01-21 电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112910017B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114263505B (zh) * 2021-11-29 2023-12-12 山东中实易通集团有限公司 一种改善再热机组一次调频性能的系统及方法
CN114263506A (zh) * 2021-12-02 2022-04-01 山东中实易通集团有限公司 一种提升二次再热机组一次调频增负荷的系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870943A (zh) * 2016-05-18 2016-08-17 国网山东省电力公司电力科学研究院 基于安全稳定运行的火电机组一次调频控制系统及方法
CN111255530A (zh) * 2020-03-19 2020-06-09 西安热工研究院有限公司 一种带有低压缸蝶阀辅助的火电机组负荷调节系统及方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102889570B (zh) * 2012-09-11 2014-11-12 上海锅炉厂有限公司 一种具有两次再热器的塔式锅炉
CN103670550A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种超超临界二次再热汽轮机组
CN105157007B (zh) * 2015-09-22 2017-04-12 国家电网公司 超超临界二次再热1000mw机组锅炉蒸汽冲管方法
CN105298566B (zh) * 2015-11-27 2017-04-05 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一次再热冷凝式汽轮发电机组改造方法
CN209978005U (zh) * 2019-05-16 2020-01-21 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 用于二次再热机组的一次调频控制系统
CN210424970U (zh) * 2019-07-09 2020-04-28 青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司 一种塔式光热电站再热器旁路系统
CN110792482A (zh) * 2019-11-19 2020-02-14 西安交通大学 一种超超临界二次再热机组参与电网一次调频的控制系统及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870943A (zh) * 2016-05-18 2016-08-17 国网山东省电力公司电力科学研究院 基于安全稳定运行的火电机组一次调频控制系统及方法
CN111255530A (zh) * 2020-03-19 2020-06-09 西安热工研究院有限公司 一种带有低压缸蝶阀辅助的火电机组负荷调节系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112910017A (zh) 2021-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112910017B (zh) 电网功率缺口下超超临界二次再热机组的一次调频方法
WO2017219656A1 (zh) 燃气轮机压水堆蒸汽轮机联合循环系统
CN108343479B (zh) 一种基于两机组的凝抽背供热系统及调节方法
CN111535879B (zh) 一种燃气-蒸汽联合循环机组旁路系统控制方法
CN108035777B (zh) 一种火电机组中低压缸联合零出力供热系统及方法
CN103382860A (zh) 汽轮机发电供热系统控制方法
CN108049923B (zh) 三排汽200mw机组中低压缸联合零出力供热系统及方法
CN109356677B (zh) 一种用于多低压缸汽轮机的新型凝抽背供热系统及运行方法
JP2000161014A5 (zh)
CN111255530A (zh) 一种带有低压缸蝶阀辅助的火电机组负荷调节系统及方法
CN211819542U (zh) 一种用于供热机组快速负荷响应的热力系统
CN110793011A (zh) 一种两级抽汽型的中温中压垃圾焚烧发电系统及其使用方法
CN210165362U (zh) 一种调节再热锅炉再热蒸汽温度的减温调节系统
CN217950479U (zh) 一种可减少冷却蒸汽用汽量的电厂切缸系统
CN217154234U (zh) 一种联合循环余热锅炉l形烟气通道系统
CN211777610U (zh) 一种带有低压缸蝶阀辅助的火电机组负荷调节系统
CN213421062U (zh) 一种电站锅炉全负荷脱硝综合优化装置
CN112412557B (zh) 一种辅助调频的汽轮机高旁灵活供热系统
CN211174241U (zh) 基于母管制的热回收焦炉余热发电系统
CN220169427U (zh) 一种利用二次再热器蓄热辅助一次调频系统
CN208073572U (zh) 一种基于调频旁路的电网调频系统
CN113107624A (zh) 一种满足高压工业供汽的多热源供汽系统及工作方法
CN113374539A (zh) 双缸双压余热发电机组的进汽控制系统及其补汽控制方法
CN214464450U (zh) 一种火电厂三级旁路系统
CN106054591A (zh) 燃气‑蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant