CN113605998B - 一种火电厂发电机组运行故障处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种火电厂发电机组运行故障处理方法及系统，火电厂发电机组运行故障处理方法包括：获取故障控制信号，故障控制信号对应有多种不同的故障工况，多种故障工况具有不同的控制参数组；依据故障控制信号确认对应的故障工况；依据与已确认故障工况对应的控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，以使得汽轮机的热负荷降低至预设的热负荷比例阈值、发电机和汽轮机不出现停机。本发明通过针对不同的故障工况利用相应的控制参数组控制火力发电机组运行，使得在故障发生时火力发电机组不会直接停机，而是会通过降低汽轮机热负荷以及控制发电机分离负荷等方式来维持汽轮机、发电机的稳定运行，从而可以让整个火力发电机组尽快的恢复到可并网状态。

Description

一种火电厂发电机组运行故障处理方法及系统

技术领域

本发明属于火电厂发电机组领域，具体涉及一种火电厂发电机组运行故障处理方法及系统。

背景技术

随着国内大型电厂、特高压电网的建设加快，电力设备也越来越多，火力发电机组作为主要的电力来源之一，其数量也越来越多。但是，随着火力发电机组数量的增多，伴随而来的问题也越来越多，故障工况也越老越多，其中汽机甩负荷和汽机跳闸等重大故障工况发生后，会导致整个机组停运。但是，从火力发电机组停运到机组重新并网带负荷需要4个小时以上，严重损失了发电机组实际效益，甚至部分系统设备会因为突然高负荷停运发生故障，导致整个机组停运时间更长。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种火电厂发电机组运行故障处理方法，所述火电厂发电机组运行故障处理方法解决了火力发电机组在部分重大故障工况发生时会直接导致机组停运的问题。本发明还提出了一种火电厂发电机组运行故障处理系统。

根据本发明第一方面实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法，包括以下步骤：

获取故障控制信号；其中，所述故障控制信号对应有多种不同的故障工况，多种所述故障工况具有不同的控制参数组；

依据所述故障控制信号确认对应的所述故障工况；

依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，以使得所述汽轮机的热负荷降低至预设的热负荷比例阈值、所述发电机和所述汽轮机不出现停机。

根据本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法，至少具有如下技术效果：通过确认火力发电机组的具体故障工况，然后针对不同的故障工况利用相应的控制参数组控制火力发电机组运行，使得在故障发生时火力发电机组不会直接停机，而是会通过降低汽轮机热负荷以及控制发电机分离负荷等方式来维持汽轮机、发电机的稳定运行。本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法可以在故障发生时，可以有效维持火力发电机组运行的稳定性，保证汽轮机和发电机不会直接停机，从而可以让整个火力发电机组尽快的恢复到可并网状态。

根据本发明的一些实施例，多种所述故障工况至少包括电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况，所述电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况分别对应不同的所述控制参数组。

根据本发明的一些实施例，确认所述故障工况为所述电网故障工况，所述依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开主变压器与所述电网之间的高压侧开关，以使得所述发电机与所述电网中负荷分离；

打开所述汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组，并停止N台磨煤机，以使得所述汽轮机的热负荷降低至所述热负荷比例阈值，所述磨煤机有M台，M>N。

根据本发明的一些实施例，确认所述故障工况为所述发电机故障工况，所述依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开所述发电机的输出侧开关，以使得所述发电机空载运行；

打开所述汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组，并停止N台磨煤机，以使得所述汽轮机的热负荷降低至所述热负荷比例阈值、所述汽轮机的转速保持在预设的第一待机转速值，所述磨煤机有M台，M>N。

根据本发明的一些实施例，确认所述故障工况为所述汽轮机故障工况，所述依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开所述发电机的输出侧开关，以使得所述发电机空载运行；

打开所述汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组，并停止N台磨煤机，以使得所述汽轮机的热负荷降低至所述热负荷比例阈值、所述汽轮机的转速恢复到预设的第二待机转速值并保持，所述磨煤机有M台，M>N。

根据本发明的一些实施例，所述故障控制信号至少包括电网故障控制信号、发电机故障控制信号、汽轮机故障控制信号，其中，所述电网故障控制信号在所述发电机的输出侧开关断开时生成，所述电网故障控制信号通过接收电网监测装置发送的电网故障信息生成，所述汽轮机故障控制信号通过接收所述汽轮机的控制系统发送的汽轮机跳闸信号生成。

根据本发明的一些实施例，若所述汽轮机无法提供足够的蒸汽驱动汽动给水泵运行，所述火电厂发电机组运行故障处理方法还包括以下步骤：

停止使用所述汽轮机中蒸汽向所述汽动给水泵供汽；

控制再热器直接输出高压蒸汽驱动所述汽动给水泵；

控制辅助蒸汽联箱输出低压蒸汽驱动所述汽动给水泵；

依据所述汽动给水泵的转速值，逐渐减小所述再热器直接输出至所述汽动给水泵的高压蒸汽，以使所述汽动给水泵仅在所述低压蒸汽的驱动下稳定运行。

据本发明第二方面实施例的火电厂发电机组运行故障处理系统，包括：

故障信号获取模块，用于获取故障控制信号；其中，所述故障控制信号对应有多种不同的故障工况，多种所述故障工况具有不同的控制参数组；

工况确认模块，用于依据所述故障控制信号确认对应的所述故障工况；

机组运行控制模块，用于依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，以使得所述汽轮机的热负荷降低至预设的热负荷比例阈值、所述发电机和所述汽轮机不出现停机。

根据本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理系统，至少具有如下技术效果：通过故障信号获取模块和工况确认模块确认火力发电机组的具体故障工况，然后机组运行控制模块针对不同的故障工况利用相应的控制参数组控制火力发电机组运行，使得在故障发生时火力发电机组不会直接停机，而是会通过降低汽轮机热负荷以及控制发电机分离负荷等方式来维持汽轮机、发电机的稳定运行。本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法可以在故障发生时，可以有效维持火力发电机组运行的稳定性，保证汽轮机和发电机不会直接停机，从而可以让整个火力发电机组尽快的恢复到可并网状态。

根据本发明的一些实施例，多种所述故障工况至少包括电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况，所述电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况分别对应不同的所述控制参数组。

根据本发明的一些实施例，所述火电厂发电机组运行故障处理系统还包括紧急供汽控制模块，所述紧急供汽控制模块用于当所述汽轮机无法提供足够的蒸汽驱动汽动给水泵运行，控制再热器输出高压蒸汽、辅助蒸汽联箱输出低压蒸汽来驱动所述汽动给水泵运行。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法的流程简图；

图2是本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理系统的结构框图；

图3是汽轮机热力系统的系统简图；

图4是给水泵驱动系统的系统简图；

图5是风烟系统的系统简图；

图6是配电系统的系统简图。

附图标记：

输出侧开关110、高压侧开关120、

高压缸210、中压缸220、低压缸230、凝汽器240、泄压阀组250、第一旁通阀261、第二旁通阀262、

四抽蒸汽进汽阀门310、主汽阀门320、低压调节阀门330、冷端蒸汽进汽阀门340、高压调节阀门350、辅助蒸汽进汽阀门360。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

为了更好的描述根据本发明第一方面实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法，这里提出了一种用于执行本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法的火力发电系统。

参考图3至图6，这里包括了配电系统、风烟系统、汽轮机热力系统、给水泵驱动系统。

参考图6，在配电系统中，发电机用于发电，其输出侧设置了输出侧开关110，通过输出侧开关110分别与厂用电变压器、主变压器连接，厂用电变压器用于给厂内设备进行供电，主变压器通过高压侧开关120和电网母线连接，给电网中负载供电。这里设置了主变压器和两个厂用电变压器。

参考图5，在风烟系统中，这里设置了6台磨煤机，6台磨煤机磨出的煤都通过风烟系统辅助进行燃烧，以产生足够的热能，供汽轮机热力系统中锅炉等需要加热的设备使用。

参考图3，在汽轮机热力系统中，给水系统中汽动给水泵会供水到省煤器和过热器，然后通过省煤器和过热器产生过热蒸汽(为高压蒸汽)，这里需要说明省煤器可以利用烟道尾气的热量对水进行加热。过热蒸汽产生之后便会输出到汽轮机的高压缸210，然后输入到再热器，之后再从再热器输入到汽轮机的中压缸220、低压缸230，最后进入到凝汽器240中重新变为水，然后等待后续从新输入到省煤器和过热器转化为蒸汽。这里在锅炉侧(即过热器所在一侧)设置了泄压阀组250，用于泄放压力，在汽轮机高压缸210侧设置了第一旁通阀261，在再热器出口至凝汽器240之间设置了第二旁通阀262，第一旁通阀261和第二旁通阀262即为旁通阀组。在旁通阀组和泄压阀组250打开时，可以快速的泄放汽轮机中压力。

参考图4，在给水泵驱动系统中，正常情况下，汽动给水泵使用汽轮机中压缸220中蒸汽(即四抽蒸汽)进行驱动，以向汽轮机热力系统进行供水，图4中，四抽蒸汽通过四抽蒸汽进汽阀门310，然后依次经过主汽阀门320和低压调节阀门330送达汽动给水泵。图4中再热器冷端蒸汽为过热蒸汽，由再热器输出，通过冷端蒸汽进汽阀门340、高压调节阀门350达到主汽阀门320。图4中辅助蒸汽为低压蒸汽，由再热器通过辅助蒸汽联箱之后输出，通过辅助蒸汽进汽阀门360达到主汽阀门320。

本发明实施例描述的火力发电系统以及应用场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着火力发电系统技术的演变和新应用场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

下面参考图1至图6描述根据本发明第一方面实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法。

根据本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法，包括以下步骤：

获取故障控制信号；其中，故障控制信号对应有多种不同的故障工况，多种故障工况具有不同的控制参数组；

依据故障控制信号确认对应的故障工况；

依据与已确认故障工况对应的控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，以使得汽轮机的热负荷降低至预设的热负荷比例阈值、发电机和汽轮机不出现停机。

参考图1至图6，故障控制信号包括有多种不同的控制信号，分别对应着多种不同的故障工况。在故障工况发生时，便会生成对应的故障控制信号，进而可以在接收到故障控制信号之后确认具体发生的故障工况，然后利用提前设定并存储好的控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，即通过控制配电系统、风烟系统、汽轮机热力系统、给水泵驱动系统的运行状态来让汽轮机的热负荷快速降低到预期的热负荷比例阈值，使汽轮机不会直接停机，同时也可以让发电机降低输出负荷，让发电机不会停机且能够稳定运行，同时，随着发电机输出负荷的降低，汽轮机所需要输出的功率也越小，能够更快、更稳定的完成降低热负荷。至此，通过控制配电系统、风烟系统、汽轮机热力系统、给水泵驱动系统有效的降低了汽轮机的热负荷、发电机的输出负荷，使得汽轮机和发电机可以快速重新稳定，在后续操作员确认整个火力发电机组无故障后，可以快速的重新投入并网。

根据本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法，通过确认火力发电机组的具体故障工况，然后针对不同的故障工况利用相应的控制参数组控制火力发电机组运行，使得在故障发生时火力发电机组不会直接停机，而是会通过降低汽轮机热负荷以及控制发电机分离负荷等方式来维持汽轮机、发电机的稳定运行。本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法可以在故障发生时，可以有效维持火力发电机组运行的稳定性，保证汽轮机和发电机不会直接停机，从而可以让整个火力发电机组尽快的恢复到可并网状态。

在本发明的一些实施例中，多种故障工况至少包括电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况，电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况分别对应不同的控制参数组。故障工况比较多，这里主要针对需分离电网的故障设置了电网故障工况，针对需断开发电机输出侧开关110的故障设置了发电机故障工况，针对汽轮机跳闸设置了汽轮机故障工况，并针对每种故障工况下需要执行的控制过程设置了对应的控制参数组进行控制。控制参数组主要用于对配电系统、风烟系统、汽轮机热力系统、给水泵驱动系统中的阀件、开关等进行控制。

这里需要说明，热负荷比例阈值的多少，需要根据汽轮机的热负荷、发电机负荷及外围系统的使用需求来进行设置，在一些实施例中，热负荷比例阈值会设置在百分之五十，足以满足大部分情况下的需求。

在本发明的一些实施例中，确认故障工况为电网故障工况，依据与已确认故障工况对应的控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开主变压器与电网之间的高压侧开关120，以使得发电机与电网中负荷分离；

打开汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组250，并停止N台磨煤机，以使得汽轮机的热负荷降低至热负荷比例阈值，磨煤机有M台，M>N。

在确定发生电网故障工况后，会执行对应的控制参数组，此时，会先对主变压器与电网之间的高压侧开关120进行分断，让发电机的负荷下降，防止高负荷直接使发电机、汽轮机停机。因为是电网中的故障，所以并不需要分离厂用变压器，可以让发电机带着厂用设备进行孤岛运行。在发电机负荷突卸之后，则需要尽快的降低汽轮机的热负荷，以保证汽轮机和发电机的运行状态适配，这里通过打开热力系统中的旁通阀组、泄压阀组250可以快速泄放过热蒸汽，使热负荷快速下降，同时，会停止N台磨煤机，风烟系统会进行自动调整，以减少汽轮机热力系统中热能的输入，从而可以使得汽轮机的热负荷快速降低至热负荷比例阈值，保证了汽轮机和发电机的稳定运行。磨煤机的具体停止台数可以根据实际情况进行适当调整。在本发明的一些实施例中，磨煤机有6台，通过停止3台磨煤机便可以很好的辅助汽轮机的使用需求。

在本发明的一些实施例中，确认故障工况为发电机故障工况，依据与已确认故障工况对应的控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开发电机的输出侧开关110，以使得发电机空载运行；

打开汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组250，并停止N台磨煤机，以使得汽轮机的热负荷降低至热负荷比例阈值、汽轮机的转速保持在预设的第一待机转速值，磨煤机有M台，M>N。

在确定发生发电机故障工况后，会执行对应的控制参数组，此时，会先对发电机的输出侧开关110进行分断，让发电机处于空载状态，防止高负荷直接使发电机、汽轮机停机。在发电机负荷突卸之后，则需要尽快的降低汽轮机的热负荷，以保证汽轮机和发电机的运行状态适配，这里通过打开热力系统中的旁通阀组、泄压阀组250可以快速泄放过热蒸汽，使热负荷快速下降，同时，会停止N台磨煤机，风烟系统会进行自动调整，以减少汽轮机热力系统中热能的输入，从而可以使得汽轮机的热负荷快速降低至热负荷比例阈值，保证了汽轮机和发电机的稳定运行。此时，因为发电机处于空载状态，需要让汽轮机维持在第一待机转速值，以保证整个发电机组能够尽快的恢复到可并网状态。在本发明的一些实施例中，汽机维持3000转每分钟即可。磨煤机的具体停止台数可以根据实际情况进行适当调整。在本发明的一些实施例中，磨煤机有6台，通过停止3台磨煤机便可以很好的辅助汽轮机的使用需求。此外，在实际情况中，在发生发电机故障工况或汽轮机故障工况时，会断开输出侧开关110，高压侧开关120不断开，由主变压器倒送厂用电，待故障消除后，直接闭合输出侧开关110开关，进行系统并网即可。

在本发明的一些实施例中，确认故障工况为汽轮机故障工况，依据与已确认故障工况对应的控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开发电机的输出侧开关110，以使得发电机空载运行；

打开汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组250，并停止N台磨煤机，以使得汽轮机的热负荷降低至热负荷比例阈值、汽轮机的转速恢复到预设的第二待机转速值并保持，磨煤机有M台，M>N。

在确定发生汽轮机故障工况，会执行对应的控制参数组，此时，会先对发电机的输出侧开关110进行分断，让发电机处于空载状态，防止高负荷直接使发电机、汽轮机停机。在发电机负荷突卸之后，则需要尽快的降低汽轮机的热负荷，以保证汽轮机和发电机的稳定运行，这里通过打开热力系统中的旁通阀组、泄压阀组250可以快速泄放过热蒸汽，使热负荷快速下降，同时，会停止N台磨煤机，风烟系统会进行自动调整，以减少汽轮机热力系统中热能的输入，从而可以使得汽轮机的热负荷快速降低至热负荷比例阈值，保证了汽轮机和发电机的稳定运行。同时，因为发生了汽轮机故障工况，汽轮机会处于跳闸状态，则需要在汽轮机热负荷下降之后快速的将汽轮机的转速冲转至第二待机转速值，以保证发电机的正常运行，进而保证整个发电机组能够尽快的恢复到可并网状态。在本发明的一些实施例中，第二待机转速值设置为3000转每分钟即可。磨煤机的具体停止台数可以根据实际情况进行适当调整。在本发明的一些实施例中，磨煤机有6台，通过停止3台磨煤机便可以很好的辅助汽轮机的使用需求。此外，在实际情况中，在发生汽轮机故障工况火力发电机组恢复稳定运行后，会先闭合发电机的输出侧开关110，以带着厂用电运行，既能在需要并网时快速投入并网，还能防止发电机长时间空载运行。

在本发明的一些实施例中，故障控制信号至少包括电网故障控制信号、发电机故障控制信号、汽轮机故障控制信号，其中，所述电网故障控制信号在所述发电机的输出侧开关110断开时生成，所述电网故障控制信号通过接收电网监测装置发送的电网故障信息生成，所述汽轮机故障控制信号通过接收所述汽轮机的控制系统发送的汽轮机跳闸信号生成。发电机故障控制信号故障确定较为简单，只需要发电机的输出侧开关110是否分段即可，在实际工程中，也可以通过直接与发电机控制系统进行通讯来获取电网故障信息。电网故障则需要通过电网监测装置来辅助确认，电网监测装置可以监测电网运行，在电网出现故障时，会导致电网母线的电压、电流等数据出现突变，此时电网监测装置会生成电网故障信息，在接收到电网监测装置发送的电网故障信息后，便可以确认为电网故障工况，此时则会断开高压侧开关120，分离电网。汽轮机发生跳闸故障时，汽轮机的控制系统会生成汽轮机跳闸信号，接收到汽轮机跳闸信号后，便可以确定发生汽轮机故障工况。这里需要说明，汽轮机是否跳闸的判断较为简单，当汽轮机阀门关闭、转速下降时，汽轮机的控制系统便可以确认出现跳闸故障。

在本发明的一些实施例中，若汽轮机无法提供足够的蒸汽驱动汽动给水泵运行，火电厂发电机组运行故障处理方法还包括以下步骤：

停止使用汽轮机中蒸汽向汽动给水泵供汽；

控制再热器直接输出高压蒸汽驱动汽动给水泵；

控制辅助蒸汽联箱输出低压蒸汽驱动汽动给水泵；

依据汽动给水泵的转速值，逐渐减小再热器直接输出至汽动给水泵的高压蒸汽，以使汽动给水泵仅在低压蒸汽的驱动下稳定运行。

在故障工况出现后，因为需要急剧的降低热负荷，此时很可能导致汽轮机的中压汽缸中蒸汽压力不足，进而导致无法直接使用四抽蒸汽驱动汽动给水泵，而汽动给水泵一旦无法运行，则很可能导致整个热力系统故障，进而使得汽轮机出停机。此时则需要使用再热器和再热器的辅助蒸汽联箱来输出双路蒸汽保证汽动给水泵的正常运行。

这里参考图3、图4进行说明，在四抽蒸汽压力不足时，直接关闭四抽蒸汽进汽阀门310，从而停止使用四抽蒸汽进行供汽。此时，再热器中因为旁通阀组闭合，因此仍然存在高压蒸汽，那么打开冷端蒸汽进汽阀门340和高压调节阀门350后，便可以将再热器中的高压蒸汽输入到汽动给水泵。同时，再热器会通过辅助蒸汽联箱输出低压蒸汽，在打开辅助进汽阀门后，便可以让低压蒸汽输入到汽动给水泵。至此，汽动给水泵通过高压蒸汽和低压蒸汽实现双汽源控制。之后，高压调节阀门350便会逐渐关闭，直至最后仅通过低压蒸汽驱动汽动给水泵稳定运行。这里需要说明，低压蒸汽控制相较于高压蒸汽控制会更加稳定，因此最终使用低压蒸汽实现稳定控制，这里考虑到在四抽进汽阀门关闭瞬间会出现压力不足，因此，会先使用高压蒸汽作为主力进行驱动，以保持汽动给水泵的转速，如果持续使用高压蒸汽进行驱动则会导致转速继续增加，超过汽动给水泵的额定转速，因此，为了维持汽动给水泵转速的稳定会逐步减小高压蒸汽的投入，直至最后使用低压蒸汽维持汽动给水泵的运行。

此外需要说明，在汽轮机恢复稳定运行后，汽轮机中压汽缸中压力并一定足够，因此并不会直接关闭辅助蒸汽进汽阀门360、开启四抽进汽阀门，使用四抽蒸汽驱动汽动给水泵，而会等到汽轮机负荷增高，中压汽缸中压力足够后，才会关闭辅助蒸汽进汽阀门360、开启四抽进汽阀门，使用四抽蒸汽驱动汽动给水泵。

根据本发明第二方面实施例的火电厂发电机组运行故障处理系统，包括:故障信号获取模块、工况确认模块、机组运行控制模块。

故障信号获取模块，用于获取故障控制信号；其中，故障控制信号对应有多种不同的故障工况，多种故障工况具有不同的控制参数组；

工况确认模块，用于依据故障控制信号确认对应的故障工况；

机组运行控制模块，用于依据与已确认故障工况对应的控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，以使得汽轮机的热负荷降低至预设的热负荷比例阈值、发电机和汽轮机不出现停机。

参考图1至图6，故障控制信号包括有多种不同的控制信号，分别对应着多种不同的故障工况。在故障工况发生时，便会生成对应的故障控制信号，进而可以在机组运行控制模块接收到故障控制信号之后，通过工况确认模块确认具体发生的故障工况，然后机组运行控制模块利用提前设定并存储好的控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，即通过控制配电系统、风烟系统、汽轮机热力系统、给水泵驱动系统的运行状态来让汽轮机的热负荷快速降低到预期的热负荷比例阈值，使汽轮机不会直接停机，同时也可以让发电机降低输出负荷，让发电机不会停机且能够稳定运行，同时，随着发电机输出负荷的降低，汽轮机所需要输出的功率也越小，能够更快、更稳定的完成降低热负荷。至此，通过控制配电系统、风烟系统、汽轮机热力系统、给水泵驱动系统有效的降低了汽轮机的热负荷、发电机的输出负荷，使得汽轮机和发电机可以快速重新稳定，在后续操作员确认整个火力发电机组无故障后，可以快速的重新投入并网。

根据本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理系统，至少具有如下技术效果：通过故障信号获取模块和工况确认模块确认火力发电机组的具体故障工况，然后机组运行控制模块针对不同的故障工况利用相应的控制参数组控制火力发电机组运行，使得在故障发生时火力发电机组不会直接停机，而是会通过降低汽轮机热负荷以及控制发电机分离负荷等方式来维持汽轮机、发电机的稳定运行。本发明实施例的火电厂发电机组运行故障处理方法可以在故障发生时，可以有效维持火力发电机组运行的稳定性，保证汽轮机和发电机不会直接停机，从而可以让整个火力发电机组尽快的恢复到可并网状态。

在本发明的一些实施例中，多种故障工况至少包括电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况，电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况分别对应不同的控制参数组。故障工况比较多，这里主要针对需分离电网的故障设置了电网故障工况，针对需断开发电机输出侧开关110的故障设置了发电机故障工况，针对汽轮机跳闸设置了汽轮机故障工况，并针对每种故障工况下需要执行的控制过程设置了对应的控制参数组进行控制。控制参数组主要用于对配电系统、风烟系统、汽轮机热力系统、给水泵驱动系统中的阀件、开关等进行控制。

这里需要说明，热负荷比例阈值的多少，需要根据汽轮机的热负荷、发电机负荷及外围系统的使用需求来进行设置，在一些实施例中，热负荷比例阈值会设置在百分之五十，足以满足大部分情况下的需求。

在本发明的一些实施例中，火电厂发电机组运行故障处理系统还包括紧急供汽控制模块，紧急供汽控制模块用于当汽轮机无法提供足够的蒸汽驱动汽动给水泵运行，控制再热器输出高压蒸汽、辅助蒸汽联箱输出低压蒸汽来驱动汽动给水泵运行。

在故障工况出现后，因为需要急剧的降低热负荷，此时很可能导致汽轮机的中压汽缸中蒸汽压力不足，进而导致无法直接使用四抽蒸汽驱动汽动给水泵，而汽动给水泵一旦无法运行，则很可能导致整个热力系统故障，进而使得汽轮机出停机。此时则需要通过紧急供汽控制模块控制再热器和再热器的辅助蒸汽联箱来输出双路蒸汽保证汽动给水泵的正常运行。

这里参考图3、图4进行说明，在四抽蒸汽压力不足时，直接关闭四抽蒸汽进汽阀门310，从而停止使用四抽蒸汽进行供汽。此时，再热器中因为旁通阀组闭合，因此仍然存在高压蒸汽，那么打开冷端蒸汽进汽阀门340和高压调节阀门350后，便可以将再热器中的高压蒸汽输入到汽动给水泵。同时，再热器会通过辅助蒸汽联箱输出低压蒸汽，在打开辅助进汽阀门后，便可以让低压蒸汽输入到汽动给水泵。至此，汽动给水泵通过高压蒸汽和低压蒸汽实现双汽源控制。之后，高压调节阀门350便会逐渐关闭，直至最后仅通过低压蒸汽驱动汽动给水泵稳定运行。这里需要说明，低压蒸汽控制相较于高压蒸汽控制会更加稳定，因此最终使用低压蒸汽实现稳定控制，这里考虑到在四抽进汽阀门关闭瞬间会出现压力不足，因此，会先使用高压蒸汽作为主力进行驱动，以保持汽动给水泵的转速，如果持续使用高压蒸汽进行驱动则会导致转速继续增加，超过汽动给水泵的额定转速，因此，为了维持汽动给水泵转速的稳定会逐步减小高压蒸汽的投入，直至最后使用低压蒸汽维持汽动给水泵的运行。

此外需要说明，在汽轮机恢复稳定运行后，汽轮机中压汽缸中压力并一定足够，因此并不会直接关闭辅助蒸汽进汽阀门360、开启四抽进汽阀门，使用四抽蒸汽驱动汽动给水泵，而会等到汽轮机负荷增高，中压汽缸中压力足够后，才会关闭辅助蒸汽进汽阀门360、开启四抽进汽阀门，使用四抽蒸汽驱动汽动给水泵。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种火电厂发电机组运行故障处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取故障控制信号；其中，所述故障控制信号对应有多种不同的故障工况，多种所述故障工况具有不同的控制参数组；多种所述故障工况至少包括电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况，所述电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况分别对应不同的所述控制参数组；

依据所述故障控制信号确认对应的所述故障工况；

依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，以使得所述汽轮机的热负荷降低至预设的热负荷比例阈值、所述发电机和所述汽轮机不出现停机；

确认所述故障工况为所述汽轮机故障工况，所述依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开所述发电机的输出侧开关，以使得所述发电机空载运行；

打开所述汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组，并停止N台磨煤机，以使得所述汽轮机的热负荷降低至所述热负荷比例阈值、所述汽轮机的转速恢复到预设的第二待机转速值并保持，所述磨煤机有M台，M>N；

确认所述故障工况为所述电网故障工况，所述依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开主变压器与所述电网之间的高压侧开关，以使得所述发电机与所述电网中负荷分离；

打开所述汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组，并停止N台磨煤机，以使得所述汽轮机的热负荷降低至所述热负荷比例阈值，所述磨煤机有M台，M>N；

确认所述故障工况为所述发电机故障工况，所述依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，包括以下步骤：

断开所述发电机的输出侧开关，以使得所述发电机空载运行；

打开所述汽轮机的热力系统中旁通阀组、泄压阀组，并停止N台磨煤机，以使得所述汽轮机的热负荷降低至所述热负荷比例阈值、所述汽轮机的转速保持在预设的第一待机转速值，所述磨煤机有M台，M>N；

若所述汽轮机无法提供足够的蒸汽驱动汽动给水泵运行，所述火电厂发电机组运行故障处理方法还包括以下步骤：

停止使用所述汽轮机中蒸汽向所述汽动给水泵供汽；

控制再热器直接输出高压蒸汽驱动所述汽动给水泵；

控制辅助蒸汽联箱输出低压蒸汽驱动所述汽动给水泵；

依据所述汽动给水泵的转速值，逐渐减小所述再热器直接输出至所述汽动给水泵的高压蒸汽，以使所述汽动给水泵仅在所述低压蒸汽的驱动下稳定运行。

2.根据权利要求1所述的火电厂发电机组运行故障处理方法，其特征在于，所述故障控制信号至少包括电网故障控制信号、发电机故障控制信号、汽轮机故障控制信号，其中，所述发电机故障控制信号在所述发电机的输出侧开关断开时生成，所述电网故障控制信号通过接收电网监测装置发送的电网故障信息生成，所述汽轮机故障控制信号通过接收所述汽轮机的控制系统发送的汽轮机跳闸信号生成。

3.一种火电厂发电机组运行故障处理系统，其特征在于，应用了如权利要求1至2任一所述的火电厂发电机组运行故障处理方法，所述火电厂发电机组运行故障处理系统，包括：

故障信号获取模块，用于获取故障控制信号；其中，所述故障控制信号对应有多种不同的故障工况，多种所述故障工况具有不同的控制参数组；多种所述故障工况至少包括电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况，所述电网故障工况、发电机故障工况、汽轮机故障工况分别对应不同的所述控制参数组；

工况确认模块，用于依据所述故障控制信号确认对应的所述故障工况；

机组运行控制模块，用于依据与已确认所述故障工况对应的所述控制参数组控制汽轮机、发电机、电网的运行，以使得所述汽轮机的热负荷降低至预设的热负荷比例阈值、所述发电机和所述汽轮机不出现停机；

所述火电厂发电机组运行故障处理系统还包括紧急供汽控制模块，所述紧急供汽控制模块用于当所述汽轮机无法提供足够的蒸汽驱动汽动给水泵运行，控制再热器输出高压蒸汽、辅助蒸汽联箱输出低压蒸汽来驱动所述汽动给水泵运行。