CN112952921A - 一种兼顾agc指令变化的一次调频控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明电力系统电网频率控制领域，是一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，对机组负荷指令变化进行限制，既能保证机前功率指令的变动幅度，也能允许更多的机组负荷指令增减变化。方法是在一个或多个情况时对机组负荷指令变化进行限制，方法可以结合发电机组现有控制方案，容易实施和运用。
Description
所属技术领域
本发明涉及电力系统电网频率控制领域，具体属于对发电机组功率的调节方法。
背景技术
电网频率发生偏差时，并网发电机组按照设定的频差/一次调频功率特性函数增减发电功率。由于受到电网调度AGC指令变化的影响，机组发电功率调整幅度达不到要求。
国内专家和学者针对此现象进行了分析和研究，例如授权公告号CN103777556B的中国发明专利，提出了单元机组一次调频优先调节方法及系统，其原理是禁止与一次调频方向相反的AGC指令变化。
因为在网频偏差处理过程中，电网调度AGC指令具有缩短网频偏差动态调整过程、消除网频稳态偏差的调节作用，同时也具有合理分配各发电机组功率维持备用容量、控制联络线越限的作用，因此，完全限制某个方向的AGC指令对电力系统处理网频偏差事故存在安全隐患。
另一方面，已经投产的发电机组的DCS、DEH控制系统上有着成熟的控制方案，对机组负荷指令一般有保持、禁增、禁减等功能。需要有依托现有情况的改进方法，以更容易在已有技术上被理解和运用。
发明内容
发电机组接收电网调度AGC指令到生成机组负荷指令的典型流程如图1。
以一次调频是增负荷动作举例说明，在一次调频动作期间，仅在机组负荷指令低于一次调频开始动作时的指令时，才会使叠加一次调频负荷的机前功率指令变动幅度小于一次调频负荷，进而造成机组发电功率调整幅度达不到要求。
另外也考虑到机组负荷指令与机组实发功率之间的偏差，在机组负荷指令小于机组实发功率时，机组实发功率虽然按照叠加了一次调频负荷的机前功率指令调整到位，但是仍会出现机组实发功率调整幅度达不到要求。
本发明就是以此分析为基础，针对背景技术所述的情况和要求，提出了一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，对机组负荷指令变化进行限制，既能保证机前功率指令的变动幅度，也能允许更多的机组负荷指令增减变化。方法可以结合发电机组现有控制方案，容易实施和运用。
本发明方法包括AGC指令、机组负荷变化速率限制模块、还未加入一次调频负荷分量的机组负荷指令，采用下列一个或多个情况对机组负荷指令变化进行限制：
(1)一次调频是增负荷动作时，如果机组负荷指令小于一次调频动作开始时的机组负荷指令，则机组负荷指令禁止减小；
(2)一次调频是减负荷动作时，如果机组负荷指令大于一次调频动作开始时的机组负荷指令，则机组负荷指令禁止增大；
(3)一次调频是增负荷动作时，如果机组负荷指令小于一次调频动作开始时的机组实发功率，则机组负荷指令禁止减小；
(4)一次调频是减负荷动作时，如果机组负荷指令大于一次调频动作开始时的机组实发功率，则机组负荷指令禁止增大。
对具备负荷指令增方向闭锁功能的发电机组，机组负荷指令禁止增加是通过列入机组负荷指令增方向闭锁条件实现。
对具备负荷指令减方向闭锁功能的发电机组，机组负荷指令禁止减小是通过列入机组负荷指令减方向闭锁条件实现。
机组负荷指令禁止减小，包括机组负荷指令将要下行时或者在下行时对机组负荷指令进行保持。
其中负荷指令将要下行时的判断方法参考图2，低报警值设置为0。
其中机组负荷指令在下行时的判断方法参考图3，低报警值设置为0。
机组负荷指令禁止增大，包括机组负荷指令将要上行时或者在上行时对机组负荷指令进行保持。对机组负荷指令上行方向的判断方法参考前文对下行方向的判断方法。
机组实发功率信号可能存在波动，一次调频动作开始时的机组实发功率，可以是取一次调频动作开始时前一段时间内的机组实发功率的平均值。
发电机组功率在多个不同测量采集系统中时间基准可能存在差异，为避免由此造成发电机组一次调频动作幅度评价的不利影响，一次调频动作开始时的机组实发功率，可以是在一次调频是增负荷动作时是取一次调频动作开始时前一段时间内的机组实发功率的最大值；在一次调频是减负荷动作时是取一次调频动作开始时前一段时间内的机组实发功率的最小值。
一次调频动作开始时的机组负荷指令，是使用如下逻辑切换功能处理得到：
(1)机组负荷指令是逻辑切换功能的输入，
(2)当一次调频不动作时，输出为输入，就是机组负荷指令，
(3)当一次调频动作时，输出为当前输出值，
在一次调频动作期间，输出就是一次调频动作开始时的机组负荷指令，并保持。其方法参考图4。
一次调频动作开始时的机组实发功率，是使用如下逻辑切换功能处理得到：
(1)机组实发功率是逻辑切换功能的输入，
(2)当一次调频不动作时，输出为输入，就是机组实发功率，
(3)当一次调频动作时，输出为当前输出值，
在一次调频动作期间，输出就是一次调频动作开始时的机组实发功率，并保持。其获取方法参考前文对一次调频动作开始时的机组负荷指令的获取方法。
一次调频动作是增负荷动作，是以电网频率低于某个设定值或者是以频差/一次调频功率特性函数需要变化的发电功率大于某个设定值判断的。
一次调频动作是减负荷动作，是以电网频率高于某个设定值或者是以频差/一次调频功率特性函数需要变化的发电功率小于某个设定值判断的。
本技术方案在一次调频事故处理过程中兼顾了电网调度的AGC指令的调节作用。
相对于已有技术方案，本发明的优点是提高了电力系统的安全稳定性，如下：
1.电力系统网频和负荷调节过程获得优化，事故处理时间缩短；
2.电网调度在事故处理期间对各发电机组间合理分配负荷，既能避免引发连锁故障导致事故扩大，也能维护电力系统备用容量。
附图说明
图1是机组负荷指令处理典型流程。
图2是判断机组负荷指令将要下行的示意图。
图3是判断机组负荷指令在下行的示意图。
图4是取得一次调频动作开始时的机组负荷指令并保持方法的示意图。
图5是实施例一中SAMA逻辑图1。
图6是实施例一中SAMA逻辑图2。
图7是实施例二中是在已有禁增禁减功能SAMA控制逻辑图上进行修改的位置。
图8是实施例三中SAMA逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例一：
依据本发明设计SAMA逻辑图5。图5中2个偏差和高值低值监视模块中高报警值设置为0，低报警值设置为0。
图5中机组负荷指令禁止增大和机组负荷指令禁止减小信号传输至SAMA逻辑图6。图6 是AGC指令经过变化速率限制到生成机组负荷指令的简要SAMA逻辑图，其中变化速率限制模块具有闭锁增和闭锁减功能，故可将图5中的机组负荷指令禁止增大和机组负荷指令禁止减小信号直接接入相应位置。
实施例二：
某发电机组控制方案对机组负荷指令已有保持、禁增、禁减等功能。对已经产生的机组负荷指令禁止增大信号可以通过列入机组负荷指令增方向闭锁条件，机组负荷指令禁止减小信号可以列入机组负荷指令减方向闭锁条件实现本发明方案。图7是在已有禁增禁减功能 SAMA控制逻辑图上进行修改的位置示意。
实施例三：
在以汽轮机提供出力的发电机组中，因为汽轮机转速与电网频率相对应，在本实施例中一次调频是增负荷动作是以汽机转速信号判断。同时本实施例中，仅考虑一次调频是增负荷动作时，如果机组负荷指令小于一次调频动作开始时的机组负荷指令，则机组负荷指令禁止减小的情况。
图8是参考图，其中汽机转速偏差和高值低值监视模块中低报警值设置为-3，机组负荷指令偏差和高值低值监视模块中低报警值设置为0。
Claims (10)
1.一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，包括AGC指令、机组负荷变化速率限制模块、还未加入一次调频负荷分量的机组负荷指令，其特征是采用下列一个或多个情况对机组负荷指令变化进行限制：
(1)一次调频是增负荷动作时，如果机组负荷指令小于一次调频动作开始时的机组负荷指令，则机组负荷指令禁止减小；
(2)一次调频是减负荷动作时，如果机组负荷指令大于一次调频动作开始时的机组负荷指令，则机组负荷指令禁止增大；
(3)一次调频是增负荷动作时，如果机组负荷指令小于一次调频动作开始时的机组实发功率，则机组负荷指令禁止减小；
(4)一次调频是减负荷动作时，如果机组负荷指令大于一次调频动作开始时的机组实发功率，则机组负荷指令禁止增大。
2.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，对具备负荷指令增方向闭锁功能的发电机组，其特征是：所述机组负荷指令禁止增加，是通过列入机组负荷指令增方向闭锁条件实现。
3.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，对具备负荷指令减方向闭锁功能的发电机组，其特征是：所述机组负荷指令禁止减小，是通过列入机组负荷指令减方向闭锁条件实现。
4.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，其特征是：所述机组负荷指令禁止减小，包括机组负荷指令将要下行时或者在下行时对机组负荷指令进行保持。
5.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，其特征是：所述机组负荷指令禁止增大，包括机组负荷指令将要上行时或者在上行时对机组负荷指令进行保持。
6.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，其特征是：所述一次调频动作开始时的机组实发功率，是取一次调频动作开始时前一段时间内的机组实发功率的平均值。
7.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，其特征是：所述一次调频动作开始时的机组实发功率，在一次调频是增负荷动作时是取一次调频动作开始时前一段时间内的机组实发功率的最大值；在一次调频是减负荷动作时是取一次调频动作开始时前一段时间内的机组实发功率的最小值。
8.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，其特征是：所述一次调频动作开始时的机组负荷指令，是使用如下逻辑切换功能处理得到：
(1)机组负荷指令是逻辑切换功能的输入，
(2)当一次调频不动作时，输出为输入，就是机组负荷指令，
(3)当一次调频动作时，输出为当前输出值，
在一次调频动作期间，输出就是一次调频动作开始时的机组负荷指令，并保持。
9.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，其特征是：所述一次调频动作开始时的机组实发功率，是使用如下逻辑切换功能处理得到：
(1)机组实发功率是逻辑切换功能的输入，
(2)当一次调频不动作时，输出为输入，就是机组实发功率，
(3)当一次调频动作时，输出为当前输出值，
在一次调频动作期间，输出就是一次调频动作开始时的机组实发功率，并保持。
10.根据权利要求1所述的一种兼顾AGC指令变化的一次调频控制方法，其特征是：所述一次调频动作是增负荷动作，是以电网频率低于某个设定值或者是以频差/一次调频功率特性函数需要变化的发电功率大于某个设定值判断的。
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|---|---|---|---|---|
| CN115327893A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-11-11 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种调整主蒸汽压力设定值的火电机组协调控制系统 |
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2021
- 2021-04-08 CN CN202110376114.6A patent/CN112952921A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115327893A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-11-11 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种调整主蒸汽压力设定值的火电机组协调控制系统 |
| CN115327893B (zh) * | 2022-10-12 | 2023-01-13 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种调整主蒸汽压力设定值的火电机组协调控制系统 |
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