CN115313428A - 一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统 - Google Patents
一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115313428A CN115313428A CN202211023831.1A CN202211023831A CN115313428A CN 115313428 A CN115313428 A CN 115313428A CN 202211023831 A CN202211023831 A CN 202211023831A CN 115313428 A CN115313428 A CN 115313428A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency modulation
- frequency
- instruction
- dead zone
- duration
- 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.)
- Pending
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
- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
- H02J3/241—The oscillation concerning frequency
-
- 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
- H02J3/002—Flicker reduction, e.g. compensation of flicker introduced by non-linear load
-
- 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
-
- 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
- H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
-
- 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
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
-
- 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
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/10—The dispersed energy generation being of fossil origin, e.g. diesel generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统。该控制方法包括:根据一次调频的精度误差、频率测量值和机组调频数据,确定延时点;通过历史大数据分析,调整DEH(Digital Electro‑Hydraulic)系统调频阀位指令开环回路;频率偏差超过死区时,CCS(Coordination Control System)功率调节器输出禁增禁减,DEH系统调频阀位开环回路产生微弱响应;通过延时过滤和调频方向判断,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作;增补频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的响应幅值。本发明还包括执行上述方法的系统,应用于数字电路和计算机。
Description
技术领域:
本申请属于燃煤火电机组一次调频控制技术,具体涉及一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统。
背景技术:
在火电机组突然下网或是需求突然增高的情况下,系统会瞬间从同步发电机组的转动势能中汲取能量,这就导致发电机组的转轴转速变慢,从而电网系统频率随之下降。在火电机组突然增加发电或是需求突然减少的情况下,系统会把多余的能量作为常规机组的转动势能进行累加,也就导致了转速突然加快以及电网系统频率的上升。其中,电网的调度命令是产生上述情况的原因之一。
因此,火电机组需要一次调频、二次调频等自动控制方法,以达到控制电网系统频率,使其保持稳定的目的。而其中,一次调频是在短时间内保持用电与供电的平衡,而使电网频率稳定较大或较长时间的用电与供电的平衡,应由机组AGC功能来完成。
其中,火电机组常规一次调频方式为协调加汽轮机自动控制方式,即CCS(Coordination Control System)加DEH(Digital Electro-Hydraulic)方式,其中CCS系统输出到DEH系统中,保证调频响应幅值足够。DEH系统开环控制,快速响应电网频率调节。当电网频率升高时,一次调频功能要求火电机组通过蓄热快速减负荷,反之,火电机组通过释放蓄热快速增负荷。
其中,火电机组电网的一次调频死区是指为了防止在电网频差小范围变化时汽机调门不必要的动作而设置的频差,但是该死区的设置是根据电网规则而设置的固定值,即±0.033Hz,没有考虑到火电机组运行过程中调频次数过多,导致无效调节增多,从而加剧火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗,严重干扰火电机组中发电机的安全性、经济性的技术问题。
其中,所述无效调节为持续时间小于15秒(含15秒)或大于60秒的调频动作。根据火电机组电网一次调频的部分规则,电网频率偏离50Hz±0.033的持续时间大于15秒(含15秒)且小于60秒(含60秒)视为有效调节,参与电网考核,其他情况视为无效调频,不参与电网考核。
具体地,在本厂中所述一次调频的情况为:
根据本厂抽样统计结果显示,当使用现有的火电机组一次调频的控制方法时,电网频率偏离50±0.033Hz的情况,每月平均出现8400次左右,其中电网频率偏离50±0.033Hz的持续时间小于5秒的次数超过每月4000次,偏离50±0.033Hz且持续时间为15秒(含15秒)至60秒的有效调节次数平均每月60次左右。
因此,在火电机组电网一次调频的部分规则下,发电机组的99.2%一次调频调节属于无效调节,也就是存在加剧火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗,严重干扰火电机组中发电机的安全性、经济性的技术问题。
此外,性能比较差的发电机组会因为防止调频动作的响应不及时,而导致贡献量不足的情况发生,而在现有的火电机组一次调频中再次加大其响应幅值,使无效调节的次数和比例再次增加,导致发电机组的损耗再次加剧。
因此,现有的火电机组一次调频的控制方法,还存在受到发电机组频率测量装置的测量干扰、固有的精度误差、发电机组性能等因素的影响,导致无效调频持续增多的技术问题。
发明内容:
为了解决上述技术问题,本发明提供一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法,所述控制方法包括:
根据一次调频的精度误差、频率测量值和机组调频数据,确定延时点;
通过历史大数据分析,调整DEH(Digital Electro-Hydraulic)系统调频阀位指令开环回路;
频率偏差超过死区时,CCS(Coordination Control System)功率调节器输出禁增禁减,DEH系统调频阀位开环回路产生微弱响应;
通过延时过滤和调频方向判断,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作;
增补频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的响应幅值。
相应的,本发明还提供一种减少火电机组一次调频无效动作的系统,应用于控制器、运算器等集成电路和逻辑电路中,所述系统包括:
延时单元,判定频率偏差达到死区的持续时间;
调频方向判断单元,通过延时过滤和调频方向判断,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作;
补偿单元,使频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的负荷指令给定增减加强;
调频单元,根据负荷指令给定,进行具有补偿和防止反向闭锁的DEH控制和CCS控制。
经过上述过程实现本申请控制方法,在不受发电机组频率测量装置和发电机组性能的影响下,减少一次调频无效次数,增加调频合格率,完成电网考核指标,减少机组无效动作对火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗,增强发电机的安全性、经济性。
附图说明:
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明的一次调频动作流程图;
图2示出了本发明的一次调频动作结构图;
图3示出了本发明的一次调频动作原理图;
图4示出了本发明的一次调频动作延时判断结构图;
图5示出了本发明的一次调频动作延时判断原理图;
图6示出了本发明频率偏差高过死区的逻辑电路真值表;
图7示出了本发明频率偏差低过死区的逻辑电路真值表;
图8示出了华能阳逻电厂#1、#2、#3、#4、#5、#6机实施本发明的控制方法前后对比数据统计图。
其中,1.功率指令接收模块一,2.平均值采集模块,3.调频动作判断模块,4.功率指令采集模块,5.逻辑切换模块一,6.增负荷判断模块一,7.逻辑大于判断模块一,8.求和模块一,9.逻辑小于判断模块一,10.求和模块二,11.减负荷判断模块一,12.逻辑切换模块二,13.逻辑切换模块三,14.增负荷判断模块二,15.减负荷判断模块二,16.逻辑切换模块四,17.逻辑切换模块五,18.求和模块三,19.含调频的负荷指令给定模块,20.实发功率采集模块,21.低频动作禁减指令模块,22.高频动作禁增指令模块,23.弱化后的DEH系统调频阀位指令回路模块,24.逻辑控制模块,25.频率指令函数模块,26.求和模块四,27.DEH阀位给定指令输出模块,28.频率偏差采集模块,29.频率偏差超过60秒和无效频率判断模块,30.逻辑切换模块六,31.频率高过死区判断模块,32.频率低过死区判断模块,33.逻辑或模块一,34.脉冲延迟发生器模块一,35.逻辑非模块一,36.脉冲延迟发生器模块二,37.逻辑或模块二,38.逻辑非模块二,39.脉冲延迟发生器模块三,40.脉冲延迟发生器模块四,41.逻辑或模块二,42.SR触发器模块一,43.SR触发器二,44.脉冲延迟发生器模块五,45.脉冲延迟发生器模块六。
具体实施方式:
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
下面所描述的本申请的不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
本申请实施例提供一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法,如图1所示,包括:
根据一次调频的精度误差、频率测量值和机组调频数据,确定延时点;
通过历史大数据分析,调整DEH(Digital Electro-Hydraulic)系统调频阀位指令开环回路;
频率偏差超过死区时,CCS(Coordination Control System)功率调节器输出禁增禁减,DEH系统调频阀位开环回路产生微弱响应;
通过延时过滤和调频方向判断,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作;
增补频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的响应幅值。
其中,根据一次调频的精度误差、频率测量值和机组调频数据,确定延时点,具体为:
通过电网调度考核明细表和火电机组一次调频频率抽样测量量的对比,得到火电机组一次调频的精度误差,记录超过一定范围的精度误差;
统计火电机组不同时长的调频动作次数,分析火电机组月、年调频动作次数;
根据所述调频动作次数和超过一定范围的精度误差,调整延时点;
所述延时点大于4秒且小于6秒。
其中,通过历史大数据分析,调整DEH(Digital Electro-Hydraulic)系统调频阀位开环回路,确定延时点,具体为:
通过历史大数据分析,分析火电机组实发功率变化量和所需DEH阀位指令的变化量的关系,以此调整DEH系统调频阀位指令回路。
因此,本申请控制方法可以在不受发电机组频率测量装置好坏和发电机组性能优劣的影响下,减少一次调频无效次数。
其中,所述延时过滤为频率偏差超过死区时,CCS(Coordination ControlSystem)系统输出禁增或禁减,DEH系统调频阀位指令开环回路产生无延时微弱响应,具体为:
输入CCS系统的负荷指令给定为不含一次调频的功率指令;
频率偏差高过死区时,禁止增加输出到DEH阀位指令,频率偏差低过死区时,禁止减小输出到DEH阀位指令。
所述DEH系统调频阀位指令开环回路的微弱响应,输出到DEH阀位指令。
所述DEH系统调频阀位指令开环回路的微弱响应为:频率偏差高过死区,DEH系统调频阀位指令回路为+0.2MW;频率偏差低过死区,DEH系统调频阀位指令回路为-0.2MW。
所述DEH阀位指令,换算成流量信号,直接控制汽轮机调门的开度,改变火电机组的负荷,使火电机组快速响应一次调频的需要。
因此,本申请控制方法可以满足一次调频负荷响应滞后时间小于3秒的火电机组电网一次调频的规则,也就可以满足电网调节命令优先于电厂调节命令、产生较大的频率波动时,可以快速响应。
其中,通过延时过滤和调频方向判断,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作,包括:
所述频率偏差为电网实际频率和电网工作频率50Hz的差值;
所述调频方向判断为频率偏差超过死区的持续时间大于过滤点且小于延时点时,使CCS系统负荷给定指令与调频方向一致;
所述过滤点大于2秒且小于4秒。
频率偏差低过死区且其持续时间小于延时点时,功率指令和实发功率的最大值加上调频指令为输入CCS系统的负荷指令给定;
频率偏差高过死区且其持续时间小于延时点时,功率指令和实发功率的最小值减去调频指令为输入CCS系统的负荷指令给定。
因此,本申请控制方法可以避免在火电机组实际运行中,所述负荷指令给定始终与调频方向一致,即CCS系统中功率调节PID控制输出与调频方向一致,有效避免一次调频产生反向调节。
并且,本申请控制方法还可以剔除火电机组实际运行中产生无效动作的频率偏差达到死区的持续时间小于3秒的调频动作,使负荷指令给定的曲线更加平滑、输出的DEH阀位指令更加平滑,而大幅度减少无效动作对火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗,增强发电机的安全性、经济性。
所述一次调频的反向调节为频率偏差高过死区,DEH阀位指令输出增加,即功率不减反增;频率偏差低过死区,DEH阀位指令输出输出减少,即功率不增反减。
其中,通过增补频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的响应幅值,满足调频贡献量,保证电网系统频率稳定,包括:
频率偏差高过死区的持续时间大于延时点时,微减小输入CCS系统的负荷指令给定,DEH系统按电网规则响应;
频率偏差高过死区的持续时间大于延时点时,微增大输入CCS系统的负荷指令给定,DEH系统按电网规则响应;
频率偏差达到死区的持续时间大于增强点时,DEH系统在电网规则下,加大响应;
所述增强点大于等于6秒小于15秒;
频率偏差达到死区的持续时间大于60秒时,停止一次调频。
因此,本申请控制方法可以在减少一次调频无效动作的条件下,完成机组负荷应在15秒内达到理论计算的一次调频的最大负荷调整幅度的90%的电网考核指标。
本申请实施例还提供一种减少火电机组一次调频无效动作的系统,应用于控制器、运算器等数字电路电路和计算机中,包括:
延时单元,通过判定频率偏差达到死区的持续时间,控制所述负荷指令给定的值,减小频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作,如图4和图5所示,具体为:
频率偏差超过60秒和无效频率判断模块29,连接到逻辑切换模块六30,进行逻辑判断,当频率偏差超过60秒或判定该频率为无效频率时,逻辑切换模块六30判断结果为真,输出零信号到低频动作禁减指令模块21、高频动作禁增指令模块22、频率高过死区判断模块31和频率低过死区判断模块32,否则则使频率偏差采集模块28输出到上述模块,进行逻辑判断。
所述频率偏差采集模块28采集电网实际频率和电网工作频率50Hz的差值。
所述60秒为火电机组一次调频有效动作的频率上限。
当频率偏差高过死区时,频率高过死区判断模块31和高频动作禁增指令模块22输出负荷指令,频率低过死区判断模块32和低频动作禁减指令模块21不输出负荷指令。
当频率偏差低过死区时,频率低过死区判断模块32和低频动作禁减指令模块21输出负荷指令,频率高过死区判断模块31和高频动作禁增指令模块22不输出负荷指令。
当频率偏差不高过死区和不低过死区时,频率偏差采集模块28输出到低频动作禁减指令模块21、高频动作禁增指令模块22、频率高过死区判断模块31和频率低过死区判断模块32均不输出负荷指令。
所述低频动作禁减指令模块21和高频动作禁增指令模块22接到逻辑或模块一33,当低频动作禁减指令模块21或高频动作禁增指令模块22有输出负荷指令时,逻辑或模块一33输出负荷指令到无延时的调频动作判断结果模块3,使其输出负荷指令。
频率高过死区判断模块31输出负荷指令和频率低过死区判断模块32不输出负荷指令时,脉冲延迟发生器模块一34、逻辑非模块一35、脉冲延迟发生器模块二36、逻辑或模块二37、逻辑非模块二38、脉冲延迟发生器模块三39、脉冲延迟发生器模块四40、逻辑或模块二41、SR触发器一42和SR触发器二43执行的逻辑如图6所示。
频率低过死区判断模块32输出负荷指令和频率高过死区判断模块31不输出负荷指令时,上述模块执行的逻辑如图7所示。
所述SR触发器的S端接无收到负荷指令,R端接收到负荷指令时,其输出负荷指令;所述SR触发器的R端接无收到负荷指令,S端接收到负荷指令时,其不输出负荷指令。
减负荷判断模块一11通过脉冲延迟发生器模块五44和减负荷判断模块二15相连,使减负荷判断模块一11的信号在脉冲延迟发生器模块六44中延时2秒输入到减负荷判断模块二15中。
增负荷判断模块一6通过脉冲延迟发生器模块六45和增负荷判断模块二14相连,使增负荷判断模块一6的信号在脉冲延迟发生器模块六45中延时2秒输入到增负荷判断模块二14中。
所述脉冲延迟发生器模块五44和脉冲延迟发生器模块六45可以根据大数据和历史数据,分析机组调频数据,改变延时点,具体为:
根据电网调度考核明细表、火电机组一次调频频率抽样测量量,得到火电机组一次调频频率测量量的精度误差、准确性的值和迟滞性的值,如果该精度误差超范围,进行修正。
火电机组每天统计0-5秒、6-14秒、15-60秒和大于60秒的调频动作次数各一次,并每天分析火电机组月、年调频动作次数,以此调整延时点。
DEH阀位指令量程范围为0-100,正常运行值为82±15,通过历史大数据分析火电机组实发功率变化±0.2MW时,所需DEH阀位指令的变化量,其一般在±0.3左右。根据所需DEH阀位指令的变化量,改变弱化后的DEH系统调频阀位指令回路23。
因此,通过延时模块,可以通过脉冲延迟发生器模块、SR触发器模块和逻辑判断模块,得到频率偏差超过死区的持续时间大于过滤点的低频指令和高频指令,持续时间大于延时点的低频指令和高频指令,使频率偏差达到死区的持续时间大于60秒时,停止一次调频。
因此,本申请系统可以通过历史大数据分析,在不受发电机组频率测量装置好坏和发电机组性能优劣的影响下,减少一次调频无效次数。
所述逻辑判断模块包括逻辑非模块和逻辑或模块。
调频方向判断单元,通过延时过滤和调频方向判断,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作,如图2和图3所示,具体为:
调频动作判断模块3,获取无延时的调频动作判断结果,串联逻辑切换模块一5,当调频动作判断结果为真信号时,通过闭锁,保持当前负荷指令输出;当调频动作判断结果为假信号时,通过平均值采集模块2,采集当前5秒的火电机组的发电机的平均实发功率,即火电机组输出到电网的实际功率,并将其输出。
逻辑切换模块一5和功率指令接收模块一1输入到逻辑大于判断模块一7中,进行大小比较,较大的负荷指令输出到求和模块一8。
逻辑切换模块一5和功率指令接收模块一1输入到逻辑小于判断模块一9中,进行大小比较,较小的负荷指令输出到求和模块二10。
所述功率指令接收模块一1接收不含一次调频的功率指令。功率指令采集模块4分别连接到求和模块一8和求和模块二10中,求和模块一8和求和模块二10分别将输入负荷指令求和,并将求和结果分别送到逻辑切换模块二12和逻辑切换模块三13,进行逻辑判断。
所述功率指令采集模块4接收实际调频功率指令,即一次调频火电机组实际的运行功率。
因此,本申请系统可以得到功率指令和实发功率的最大值,以及功率指令和实发功率的最小值,即根据火电机组的负荷,进行一次调频,使本申请系统满足一次调频规定的最大、最小调频负荷增减幅度的要求。
当低频超过滤点开始增负荷判断模块一6输入负荷指令时,逻辑切换模块二12判断结果为真,输出求和模块一8的求和结果,否则,逻辑切换模块二12判断结果为假,输出不含一次调频的功率指令模块1的负荷指令。
增负荷判断模块一6接收延时单元的增负荷判断结果。
当高频超过滤点开始减负荷判断模块一11输入负荷指令时,逻辑切换模块三13判断结果为真,输出求和模块二10的求和结果,否则,逻辑切换模块三13判断结果为假,输出功率指令接收模块一1的负荷指令。
减负荷判断模块一11接收延时单元的减负荷判断结果。
所述负荷指令经过求和模块三18,到含调频的负荷指令给定模块19,输入逻辑控制模块24的CCS系统中。
因此,所述调频方向判断单元可以根据延时模块的持续时间大于过滤点的低频指令和高频指令,使频率偏差超过死区的持续时间小于过滤点时,输入CCS系统的负荷指令给定为不含一次调频的功率指令。
因此,所述调频方向判断单元可以根据延时模块的持续时间大于过滤点的低频指令,输入所述负荷指令给定为功率指令和实发功率的最大值加上调频指令;根据延时模块的持续时间大于过滤点的高频指令,输入所述负荷指令给定为功率指令和实发功率的最小值减去调频指令,来防止出现较小的、PID控制反映不及时的频率偏差的反向调节。
因此,延时模块的结果在调频方向判断单元中可以剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作。
因此,本申请系统可以避免在火电机组实际运行中,汽轮机转速曲线频繁处于上下波动、时高时低的状态,导致所述负荷指令给定产生相应的波动、影响CCS系统中PID控制的积分变量,使一次调频产生反向调节。
并且,本申请系统还可以剔除火电机组实际运行中产生无效动作的频率偏差达到死区的持续时间小于3秒的调频动作,使负荷指令给定的曲线更加平滑、输出的DEH阀位指令更加平滑,而大幅度减少机组无效动作对火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗,增强发电机的安全性、经济性。
补偿单元,使频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的负荷指令给定增减加强,具体为:
增负荷判断模块二14接到逻辑切换模块四16中,进行逻辑判断,当增负荷判断模块二14结果为真时,输出变量A1到求和模块三18中。
减负荷判断模块二15接到逻辑切换模块五17中,进行逻辑判断,当减负荷判断模块二15结果为真时,输出变量A2到求和模块三18中。
本实施例中设置所述变量A1和变量A2的值分别为0.4MW和-0.4MW。
因此,通过补偿单元,使持续时间大于延时点的低频指令,增大输入CCS系统的负荷指令给定;使持续时间大于延时点的高频指令,减小输入CCS系统的负荷指令给定。
因此,通过补偿单元可以增大调频响应幅值。
因此,本申请系统可以在减少一次调频无效动作的条件下,完成机组负荷应在15秒内达到理论计算的一次调频的最大负荷调整幅度的90%的电网考核指标。
调频单元,根据负荷指令给定,进行具有补偿和防止反向闭锁的DEH控制和CCS控制,具体为:
求和模块三18输出到含调频的负荷指令给定模块19,含调频的负荷指令给定模块19输出负荷指令给定到逻辑控制模块24。
逻辑控制模块24包括DEH控制系统和CCS功率PID控制系统。
逻辑控制模块24根据含调频的负荷指令给定模块19、实发功率采集模块20、低频动作禁减指令模块21和高频动作禁增指令模块22的输入信号,进行分时段的PID控制,具体为:
频率偏差超过死区大于5秒后,CCS系统加速响应。
频率偏差超过死区的持续时间大于5秒后,DEH系统开始按电网规则响应。
频率偏差超过死区的持续时间大于等于6秒后,DEH系统在电网规则上,加大响应幅值。
根据低频动作禁减指令模块21和高频动作禁增指令模块22的输入,控制逻辑控制模块24的输出负荷指令,防止反向闭锁,即频率偏差高过死区时,禁止增加输出负荷指令,频率偏差低过死区,禁止减小负荷指令。
所述PID控制,可以为包括:
通过如图1所示的逻辑判断,使CCS和DEH分时段响应:
频率偏差超过死区大于5秒后,CCS调节系统加速响应。
频率偏差超过死区时,DEH调节系统中无条件微弱响应。
频率偏差超过死区大于5秒后,开始按电网规则响应。
频率偏差超过死区大于等于6秒后,在电网规则上,加大响应幅值。
所述DEH系统,为开环控制,CCS为闭环控制。
DEH系统输出的DEH阀位指令直接控制汽轮机调门,用于改变机组的负荷,使机组快速响应一次调频的需要。
所述CCS系统一次调频最终稳定负荷,CCS(Coordination Control System)系统进行PID控制输出到DEH系统中,DEH系统进行PID控制,输出所述DEH阀位指令到火电机组,控制所述电网实际频率。
所述CCS系统可以提高机组一次调频的精确性及稳定性。
因此,在不受发电机组频率测量装置和发电机组性能的影响下,减少一次调频无效次数,增加调频合格率,完成电网考核指标,减少机组无效动作对火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗,增强发电机的安全性、经济性,其有益效果如图8所示。
本申请的控制方法,还可以在此基础上,通过调试,进行改进,使其符合火电机组的状态,具体为:
用信号发生器模拟频率偏差信号,检测频率偏差超过60秒和无效频率判断、调频动作逻辑、调频延时逻辑。
用信号发生器模拟小频率50Hz±0.004Hz信号,检测负荷给定是否与调频方向一致,即当频率低于49.977时,负荷给定大于等于实发功率;即当频率高于50.033时,负荷给定小于等于实发功率。保证PID汽机主控模块不反调。
用信号发生器模拟小频率50Hz±0.004Hz信号,分别保持该频率15秒、25秒、35秒、45秒,查看调频贡献量不低于电网规则的120%,如果不满足分别调整图3中A1,A2值。
电网调频规则,机组负荷响应不大于过滤点。用信号发生器模拟小频率50Hz±0.004信号,通过调整弱化后的DEH系统调频阀位指令回路函数的值,保证功率响应变化值不大于±0.2MW。
因此,本实施例的控制方法可以减少受发电机组频率测量装置和发电机组性能的影响。减少一次调频无效次数,增加调频合格率,完成电网考核指标,减少机组无效动作对火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗,增强发电机的安全性、经济性。
因此,本申请可以减少一次调频无效次数,增加调频合格率,完成电网考核指标,减少机组无效动作对火电机组中汽轮机高压调节阀装置的损耗,增强发电机的安全性、经济性。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法,其特征在于,包括:
根据一次调频的精度误差、频率测量值和机组调频数据,确定延时点;
通过历史大数据分析,调整DEH(Digital Electro-Hydraulic)系统调频阀位指令开环回路;
频率偏差超过死区时,CCS(Coordination Control System)功率调节器输出禁增禁减,DEH系统调频阀位开环回路产生微弱响应;
通过延时过滤和调频方向判断,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作;
增补频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的响应幅值。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其中,确定延时点和调整DEH系统调频阀位指令开环回路,包括:
通过电网调度考核明细表和火电机组一次调频频率抽样测量量的对比,得到火电机组一次调频的精度误差,记录超过一定范围的精度误差;
统计火电机组不同时长的调频动作次数,分析火电机组月、年调频动作次数;
根据所述调频动作次数和超过一定范围的精度误差,调整延时点;
所述延时点大于4秒且小于6秒;
通过历史大数据分析,分析火电机组实发功率变化量和所需DEH阀位指令的变化量的关系,以此调整DEH系统调频阀位指令回路。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其中,CCS功率调节器输出禁增禁减,DEH系统调频阀位指令开环回路产生微弱响应,包括:
输入CCS功率调节器的负荷指令给定为不含一次调频的功率指令;
频率偏差高过死区时,禁止增加输出到DEH阀位指令,频率偏差低过死区时,禁止减小输出到DEH阀位指令;
所述DEH系统调频阀位指令回路产生微弱响应为不超过±0.5MW。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其中,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作,包括:
所述频率偏差为电网实际频率和电网工作频率50Hz的差值;
所述调频方向判断为频率偏差超过死区的持续时间大于过滤点且小于延时点时,使CCS系统负荷给定指令与调频方向一致;
所述过滤点大于2秒且小于4秒。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其中,CCS系统负荷给定指令与调频方向一致,包括:
频率偏差低过死区的持续时间大于过滤点且小于延时点时,功率指令和实发功率的最大值为输入CCS系统的负荷指令给定;
频率偏差高过死区的持续时间大于过滤点且小于延时点时,功率指令和实发功率的最小值为输入CCS系统的负荷指令给定。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其中,增补响应幅值,包括:
频率偏差高过死区的持续时间大于延时点时,微减小输入CCS系统的负荷指令给定,DEH系统按电网规则响应;
频率偏差低过死区的持续时间大于延时点时,微增大输入CCS系统的负荷指令给定,DEH系统按电网规则响应;
频率偏差达到死区的持续时间大于增强点时,DEH系统在电网规则下,加大响应;
所述增强点大于等于6秒小于15秒;
频率偏差达到死区的持续时间大于60秒时,停止一次调频。
7.一种减少火电机组一次调频无效动作的系统,其特征在于,包括:
延时单元,判定频率偏差达到死区的持续时间;
调频方向判断单元,通过延时过滤和调频方向判断,剔除频率偏差达到死区的持续时间小于延时点的调频动作;
补偿单元,使频率偏差达到死区的持续时间大于延时点的负荷指令给定增减加强;
调频单元,根据负荷指令给定,进行具有补偿和禁增禁减的DEH控制和CCS控制。
8.根据权利要求7所述的系统,其中,延时单元,包括:
通过脉冲延迟发生器模块、SR触发器模块和逻辑判断模块,得到频率偏差超过死区的持续时间大于过滤点的低频指令和高频指令,持续时间大于延时点的低频指令和高频指令;
使频率偏差达到死区的持续时间大于60秒时,停止一次调频;
所述过滤点大于2秒且小于4秒;
所述延时点大于4秒且小于6秒。
9.根据权利要求7所述的系统,其中,调频方向判断单元,包括:
根据延时模块的持续时间大于过滤点的低频指令和高频指令,使频率偏差超过死区的持续时间小于过滤点时,输入CCS系统的负荷指令给定为不含一次调频的功率指令;
根据延时模块的持续时间大于过滤点的低频指令,输入所述负荷指令给定为功率指令和实发功率的最大值加上调频指令;
根据延时模块的持续时间大于过滤点的高频指令,输入所述负荷指令给定为功率指令和实发功率的最小值减去调频指令;
所述过滤点大于2秒且小于4秒。
10.根据权利要求7所述的系统,其中,补偿单元和调频单元,包括:
所述调频单元包括逻辑切换模块、逻辑控制模块、DEH系统调频阀位指令回路;
通过补偿单元,使所述持续时间大于延时点的低频指令,微增大输入CCS系统的负荷指令给定;
通过补偿单元,使所述持续时间大于延时点的高频指令,微减小输入CCS系统的负荷指令给定;
所述DEH系统调频阀位指令开环回路,在频率偏差超过死区时,产生微弱响应,保证机组负荷响应与调频方向一致;
所述逻辑控制模块包括CCS功率PID控制系统和DEH系统;
通过逻辑控制模块,所述持续时间大于延时点时,DEH系统按电网规则响应,所述持续时间大于增强点时,DEH系统在电网规则下,微加大响应;
所述逻辑控制模块,通过历史大数据分析,调整DEH系统调频阀位指令开环回路;
所述逻辑控制模块,使频率偏差超过死区时,CCS系统输出禁增或禁减;
所述延时点大于4秒且小于6秒;
所述增强点大于等于6秒小于15秒;
所述DEH系统调频阀位指令开环回路和逻辑控制模块输出到DEH阀位指令。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211023831.1A CN115313428A (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211023831.1A CN115313428A (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115313428A true CN115313428A (zh) | 2022-11-08 |
Family
ID=83865711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211023831.1A Pending CN115313428A (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115313428A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115811061A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-17 | 华电湖北发电有限公司武昌热电分公司 | 燃机一次调频调节方法、装置、设备及存储介质 |
-
2022
- 2022-08-24 CN CN202211023831.1A patent/CN115313428A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115811061A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-17 | 华电湖北发电有限公司武昌热电分公司 | 燃机一次调频调节方法、装置、设备及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107976900B (zh) | 一种火电机组agc系统的前馈补偿设计方法 | |
CN115313428A (zh) | 一种减少火电机组一次调频无效动作的控制方法及系统 | |
CN110360540B (zh) | 电网agc负荷指令频繁波动的锅炉主蒸汽温度控制方法 | |
WO2022062145A1 (zh) | 一种适用于深调峰运行的火电机组柔性协调控制方法 | |
CN109921438B (zh) | 计及agc反向调节的一次调频动态调整装置 | |
CN102789824A (zh) | 一种核电厂闭环控制系统的调试方法和系统 | |
CN110021942B (zh) | 一种基于dcs的调频控制方法 | |
CN113189862B (zh) | 一种火电厂pid控制回路品质评价方法 | |
CN110212552A (zh) | 火力发电机组一次调频的控制方法及系统 | |
CN103378784B (zh) | 一种负荷指令动态补偿方法及系统 | |
CN109921437A (zh) | 一种基于功率波动分类管理的agc控制策略 | |
CN111738493B (zh) | 新能源发电不确定性的电网安全风险预控决策方法和装置 | |
CN104269871A (zh) | 提高火力发电机组一次调频正确动作合格率的方法 | |
CN104617589A (zh) | 提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统 | |
CN115833273A (zh) | 一种混合储能系统一次调频控制方法、介质及系统 | |
CN108206536A (zh) | 一种光伏电站有功功率控制方法及装置 | |
CN112186778B (zh) | 一种一次调频优化控制方法及系统 | |
WO2016206696A1 (en) | Improvements relating to control of a wind power plant | |
Stepanets et al. | Analysis of influence of technical features of a PID-controller implementation on the dynamics of automated control system | |
CN112330189B (zh) | 一种基于试验信息的火电机组agc动态特性评估方法 | |
CN210919166U (zh) | 一种fcb工况下的汽轮机调速优化系统 | |
CN110207096B (zh) | 热力锅炉汽包水位智能控制方法 | |
CN108155675B (zh) | 基于预测信息与运行状态的风电场群功率优化调度方法 | |
Aziz et al. | Intelligent frequency regulation in the wind integrated control area | |
CN204615390U (zh) | 一种防止一次调频反向调节器 |
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 |