CN115036974B - 火电机组功率振荡的防扩散系统、防扩散方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火电机组功率振荡的防扩散系统、防扩散方法。所述防扩散方法包括：检测预定时间范围内的火电机组功率，获得若干组最大功率值和最小功率值，并依次计算每组的最大功率值和最小功率值的差值，获得若干差值；当所述若干差值中存在超过第一阈值的差值时，或者所述若干差值中超过第二阈值的差值数量大于或等于预定数量时，将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式，其中所述第一阈值大于所述第二阈值。通过检测一定时间内火电机组的最大功率值和最小功率值来确定是否存在功率振荡问题，当存在功率振荡问题时，及时地将火电机组从自动控制模式调整为手动控制模式，还可发出报警信号提醒运行人员采取措施，以防止功率振荡扩散。
Description
技术领域
本发明属于火电机组技术领域，具体地讲，涉及一种火电机组功率振荡的防扩散系统、防扩散方法。
背景技术
在电力生产过程中，发电机组的安全稳定运行，关系着供电的可靠性和稳定性，电网的低频振荡，有很大一部分是因为发电机组因各种偶发原因发生有功功率周期性低频波动所诱发，发电机组的有功功率周期性低频波动，往往不能被及时地发现和消除，最终导致了区域电网低频振荡的发生，随着电网的规模越来越大，电网一旦发生振荡就会引起联络线过流跳闸或系统与系统之间或机组与系统之间的失步而解列，严重威胁电力系统的稳定。因此解决低频振荡问题成为电网安全稳定运行的重要课题之一。
如果发电机组没有功率振荡逻辑，一旦发生功率振荡，又不能及时发现，会危及机组的安全稳定运行，甚至对电网造成冲击，使事故影响波及面扩大，造成不可估量的损失。
发明内容
(一)本发明所要解决的技术问题
本发明解决的技术问题是：如何及时地检测出火电机组发生功率振荡并防止功率振荡出现扩散。
(二)本发明所采用的技术方案
一种火电机组功率振荡的防扩散方法，所述防扩散方法包括：
检测预定时间范围内的火电机组功率，获得若干组最大功率值和最小功率值，并依次计算每组的最大功率值和最小功率值的差值，获得若干差值；
当所述若干差值中存在超过第一阈值的差值时，或者所述若干差值中超过第二阈值的差值数量大于或等于预定数量时，将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式，其中所述第一阈值大于所述第二阈值。
优选地，所述将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式的方法为：
当火电机组的状态为机组CCS投入状态，则自动切除CCS汽机自动控制回路；当火电机组的状态为功率闭环控制状态，则自动切除功率自动控制回路。
优选地，在将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式后，所述防扩散方法还包括：发出声光提醒信号。
优选地，所述第一阈值为20MW，所述第二阈值为6MW。
优选地，所述预定数量为3。
本申请还公开了一种火电机组功率振荡的防扩散系统，所述防扩散系统包括：
功率振荡检测模块，用于检测预定时间范围内的火电机组功率，获得若干组最大功率值和最小功率值，并依次计算每组的最大功率值和最小功率值的差值，获得若干差值；
机组状态切换模块，用于当所述若干差值中存在超过第一阈值的差值时，或者当所述若干差值中超过第二阈值的差值数量大于或等于预定数量时，将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式，其中所述第一阈值大于所述第二阈值。
优选地，所述功率振荡检测模块包括触发器、计时器、最大值比较器、最小值比较器和减法器，所述触发器在接收到启动信号后保持并触发所述计时器进行计时，当达到一个计时周期时所述计时器发出脉冲信号使所述触发器复位，所述最大值比较器用于检测火电机组在一个所述计时周期内的最大功率值，所述最小值比较器用于检测火电机组在一个所述计时周期内的最小功率值，所述减法器用于计算一个所述计时周期内所述最大功率值和所述最小功率值的差值。
优选地，当一个所述计时周期内所述最大功率值和所述最小功率值的差值大于第一阈值时，所述触发器发出功率阶跃信号。
优选地，所述机组状态切换模块包括计数计时回路和状态切换回路，所述计数计时回路用于统计在预定时间范围内差值超过第二阈值的差值数量，并且当差值数量大于或等于预定数量时，所述计数计时回路发出功率振荡信号；在发出功率振荡信号或功率阶跃信号后，所述状态切换回路用于当火电机组的状态为机组CCS投入状态时自动切除CCS汽机自动控制回路，或者所述状态切换回路用于当火电机组的状态为功率闭环控制状态时切除功率自动控制回路。
优选地，所述防扩散系统还包括报警模块，当发出功率振荡信号或功率阶跃信号后，所述报警模块用于产生发出声光提醒信号。
(三)有益效果
本发明公开了一种火电机组功率振荡的防扩散系统、防扩散方法，相对于现有技术，具有如下技术效果：
通过检测一定时间内火电机组的最大功率值和最小功率值来确定是否存在功率振荡问题，当存在功率振荡问题时，及时地将火电机组从自动控制模式调整为手动控制模式，并且发出报警信号提醒运行人员采取处理措施，以防止功率振荡扩散，保证机组运行稳定。
附图说明
图1为本发明的实施例一的火电机组功率振荡的防扩散方法的流程图；
图2为本发明的实施例二的火电机组功率振荡的防扩散系统的整体架构图；
图3为本发明的实施例二的获取最大功率值和最小功率值的逻辑示意图；
图4为本发明的实施例二的触发功率振荡信号和功率阶跃信号的逻辑示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在详细描述本申请的各个实施例之前，首先简单描述本申请的发明构思：现有技术中火电机组未设置有功率振荡检测电路以及在发生功率振荡时相应的处理电路，容易产生功率振荡扩散，从而影响电网稳定性。为此，本申请提供了一种一种火电机组功率振荡的防扩散系统和防扩散方法，通过检测每个周期内最大功率值和最小功率值的差值来确定火电机组的功率振荡情况，当差值超出预定值时，则判断火电机组存在功率振荡问题，及时地将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式，以消除功率振荡，防止功率振荡发生扩散。
如图1所示，本实施例一的火电机组功率振荡的防扩散方法包括如下步骤：
步骤S10：检测预定时间范围内的火电机组功率，获得若干组最大功率值和最小功率值，并依次计算每组的最大功率值和最小功率值的差值，获得若干差值；
步骤S20：当所述若干差值中存在超过第一阈值的差值时，或者所述若干差值中超过第二阈值的差值数量大于或等于预定数量时，将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式，其中所述第一阈值大于所述第二阈值。
具体地，当火电机组的有功功率大于一定值时，启动振荡检测流程，例如当火电机组的有功功率大于30MW时，需要进行检测。根据火电发电机组有功功率振荡周期性波动的特点，通过检测预定时间范围内各个周期内的最大功率值和最小功率值来判断功率振荡情况。示例性地，本实施例一的预定时间长度为60秒，一个周期为6秒，即预定时间长度包含10个周期，可获得10组最大功率值和最小功率值以及10个差值。当然在其他实施方式中，预定时间长度、周期可根据实际需求自行设定。
进一步地，当若干个差值中至少有一个差值大于第一阈值时，或者说明若干个差值中存在多个差值大于第二阈值时，说明此时火电机组存在功率振荡问题，需要将将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式。示例性地，第一阈值为20MW，第二阈值为6MW，预定数量为3个。
作为优选实施例，将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式的方法为：当火电机组的状态为机组CCS投入状态，则自动切除CCS汽机自动控制回路；当火电机组的状态为功率闭环控制状态，则自动切除功率自动控制回路。
进一步地，防扩散方法还包括步骤S30：在存在功率振荡问题之后，且将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式后，发出声光提醒信号，以提醒运行人员，运行人员立即采取措施处理，保障机组的安全稳定运行，防止对电网造成冲击，使事故影响波及面扩大，处理完毕后，手动复位该信号。
如图2所示，本实施例二提供了一种火电机组功率振荡的防扩散系统，该防扩散系统包括功率振荡检测模块100和机组状态切换模块200，功率振荡检测模块100用于检测预定时间范围内的火电机组功率，获得若干组最大功率值和最小功率值，并依次计算每组的最大功率值和最小功率值的差值，获得若干差值；机组状态切换模块200用于当若干差值中存在超过第一阈值的差值时，或者当若干差值中超过第二阈值的差值数量大于或等于预定数量时，将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式，其中第一阈值大于第二阈值。
示例性地，如图3和图4所示，功率振荡检测模块100包括触发器101、计时器102、最大值比较器103、最小值比较器104和减法器105，所述触发器101在接收到启动信号后保持并触发所述计时器102进行计时，当达到一个计时周期时所述计时器102发出脉冲信号使所述触发器101复位，所述最大值比较器103用于检测火电机组在一个所述计时周期内的最大功率值，所述最小值比较器104用于检测火电机组在一个所述计时周期内的最小功率值，所述减法器105用于计算一个所述计时周期内所述最大功率值和所述最小功率值的差值。示例性地，一个计时周期为6秒，预定时间长度为60秒。
进一步地，当一个计时周期内所述最大功率值和所述最小功率值的差值大于第一阈值时，触发器101发出功率阶跃信号，说明此时存在功率振荡问题。
进一步地，机组状态切换模块200包括计数计时回路(CTU)和状态切换回路，计数计时回路用于统计在预定时间范围内差值超过第二阈值的差值数量，并且当差值数量大于或等于预定数量时，所述计数计时回路发出功率振荡信号。示例性地，第二阈值为6MW，当差值大于6MW时，计数计时回路计数1次并且启动计时功能，当计时功能启动后在60秒内计数值大于或等3次，发出功率振荡信号，如在60秒内记录计数值不到3次则计数计时回路自动复位。
进一步地，在发出功率振荡信号或功率阶跃信号后，状态切换回路用于当火电机组的状态为机组CCS投入状态时自动切除CCS汽机自动控制回路，或者状态切换回路用于当火电机组的状态为功率闭环控制状态时切除功率自动控制回路，使得火电机组处于手动控制模式。
进一步地，所述防扩散系统还包括报警模块300，当发出功率振荡信号或功率阶跃信号后，所述报警模块300用于产生发出声光提醒信号，通过声光信号提醒运行人员，运行人员立即采取措施把故障处理完毕后，手动复位该信号。
本实施例一提供的火电机组功率振荡的防扩散系统和防扩散方法，通过检测一定时间内火电机组的最大功率值和最小功率值来确定是否存在功率振荡问题，当存在功率振荡问题时，及时地将火电机组从自动控制模式调整为手动调整模式，并且发出报警信号提醒运行人员采取处理措施，以防止功率振荡扩散，保证机组运行稳定。
上面对本发明的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种火电机组功率振荡的防扩散系统，其特征在于，所述防扩散系统包括：
功率振荡检测模块，用于检测预定时间范围内的火电机组功率，获得若干组最大功率值和最小功率值，并依次计算每组的最大功率值和最小功率值的差值，获得若干差值；所述功率振荡检测模块包括触发器、计时器、最大值比较器、最小值比较器和减法器，所述触发器在接收到启动信号后保持并触发所述计时器进行计时，当达到一个计时周期时所述计时器发出脉冲信号使所述触发器复位，所述最大值比较器用于检测火电机组在一个所述计时周期内的最大功率值，所述最小值比较器用于检测火电机组在一个所述计时周期内的最小功率值，所述减法器用于计算一个所述计时周期内所述最大功率值和所述最小功率值的差值，其中所述预定时间的长度为60秒，每个计时周期为6秒；
机组状态切换模块，用于当所述若干差值中存在超过第一阈值的差值时，或者当所述若干差值中超过第二阈值的差值数量大于或等于预定数量时，将火电机组由自动控制模式切换为手动控制模式，其中所述第一阈值大于所述第二阈值；当一个所述计时周期内所述最大功率值和所述最小功率值的差值大于第一阈值时，所述触发器发出功率阶跃信号；所述机组状态切换模块包括计数计时回路和状态切换回路，所述计数计时回路用于统计在预定时间范围内差值超过第二阈值的差值数量，并且当差值数量大于或等于预定数量时，所述计数计时回路发出功率振荡信号；在发出功率振荡信号或功率阶跃信号后，所述状态切换回路用于当火电机组的状态为机组CCS投入状态时自动切除CCS汽机自动控制回路，或者所述状态切换回路用于当火电机组的状态为功率闭环控制状态时切除功率自动控制回路；所述第一阈值为20MW，所述第二阈值为6MW，所述预定数量为3。
2.根据权利要求1所述的火电机组功率振荡的防扩散系统，其特征在于，所述防扩散系统还包括报警模块，当发出功率振荡信号或功率阶跃信号后，所述报警模块用于产生发出声光提醒信号。
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