CN116231668A - 基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，涉及电厂控制技术领域，包括在机组甩负荷103％控制逻辑中设置用于机组保护的预设参数并获取测速单元测量的机组转速；机组甩负荷103％控制逻辑如何提前判断甩负荷；机组甩负荷103％控制逻辑确定机组进行孤网运行，计算厂用电负荷；机组甩负荷103％控制逻辑根据厂用电负荷和机组负荷的比对结果确定对所述机组的控制方式；PID调节器根据所述控制方式对所述机组进行实时控制。在机组进行孤网运行调节时，确定厂用电负荷和机组负荷的负荷差异，从而根据负荷差异对机组进行精确控制，提高对电力系统控制的精确性，从而进一步提高厂用电的安全稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电厂控制技术领域，尤其涉及一种基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法。
背景技术
电力发电系统作为经济建设的重要组成部分具有举足轻重的作用，电力发电系统的负荷主要有两种形式，一种是电网负荷，即发电系统将产生的电能通过电网传输至各用电户；另一种是厂用电负荷，所谓厂用电负荷是指由机组高、低压厂变及其供电网络所带的用电设备，在生产过程中，自身所使用的电能，也被简称为厂用电。供电范围包括主厂房内厂用负荷以及输煤系统、水处理系统、除尘系统、脱硫等外围系统。厂用电是发电厂中最重要的负荷，厂用电系统是否稳定可靠，对于保证发电厂安全经济运行至关重要。
电力发电系统在运行过程中，由于各种原因可能会导致甩负荷的情况发生，甩负荷分为两种情况：其一为主动甩负荷，是指当电网提供的有功远小于系统需要的有功，主动甩掉部分不重要的负荷，提高电网供电质量；其二为故障甩负荷，主要是指外电网或设备故障导致的发电机主开关跳闸、汽机主汽门脱扣引起的甩负荷现象。现有技术中，当电力发电系统出现故障甩负荷的现象后，不仅无法向电网输送电能，而且不能为厂用设备提供电能，将引起厂用电中断，厂用电中断主要是指厂用10kV系统失电及其引起的380V系统也一起失电。厂用电中断分为全厂厂用电失去和部分厂用电中断，部分厂用电又分为单台机组厂用电失去和任一段10KV母线失电。而全厂厂用电失去，给机组和设备的安全造成极大风险，一旦发生事故将可能使主机和辅助设备损坏,甚至导致汽轮机断油烧瓦,锅炉干锅等事故。因此，必须研究一种甩负荷后机组自保厂用电的方法，以实现电力发电系统故障甩负荷后依然能够带厂用电安全稳定运行。
发明内容
为此，本发明提供一种基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，用以克服现有技术中电力发电系统故障甩负荷后依然能够带厂用电安全稳定运行的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，包括：
步骤S1、在机组甩负荷103％控制逻辑中设置用于机组保护的预设参数并获取测速单元测量的机组转速；
步骤S2、所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述电网是否进行孤网运行；
步骤S3、所述机组甩负荷103％控制逻辑确定电网进行孤网运行，计算厂用电负荷；
步骤S4、所述机组甩负荷103％控制逻辑根据厂用电负荷和机组负荷的比对结果确定对所述机组的控制方式；
步骤S5、PI D调节器根据所述控制方式对所述机组进行实时控制。
进一步地，在所述步骤S2中，设置用于机组保护的预设参数包括设置用于机组保护的第一预设转速V01、第二预设转速V02、第三预设转速V03、汽轮机快关气门关闭速率W、第一预设加速度A1和第二预设加速度A2，其中，V01＜V02＜V03，A1＜A2。
进一步地，在所述步骤S2中，所述机组甩负荷103％控制逻辑根据以下条件确定所述电网是否进行孤网运行，若DEH检测到发电机出口开关合闸，则
当DEH接收到GIS出口开关或主变出口开关任一开关跳闸信号；或
当DEH接收到110kV线输出功率骤降至30％；或
当DEH同时接收两台机组转速与额定转速偏差≥30r/min信号；或
当机组加速度大于等于第一预设加速度A1同时机组转速超出不敏感转速区间进行孤网运行。
进一步地，若DEH检测到发电机出口开关断开，则DEH判断机组严重超速，为防止机组严重超速，DEH机组甩负荷103％控制逻辑中预设置厂用电量，并根据厂用电的数据预设置调节汽阀开度值；当调节汽阀接受到甩负荷指令时，快速关至预设置的开度，其中，所述机组甩负荷103％控制逻辑根据所述机组实时转速V和预设转速的比对结果确定该动作提前量，
当V01＜V≤V02时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t1；
当V02＜V≤V03时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t2；
当V＞V03时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t3；
其中，t1＜t2＜t3。
进一步地，当机组加速度超出第二预设加速度A2时，所述DEH确定该机组严重超速，输出信号使机组甩负荷103％电磁阀动作，当加速度小于零时，测速单元输出信号复位；
测速单元实时监测机组转速，并运算出机组转速加速度，当转速加速度为正值且大于第一预设加速度A1，DEH判定电网甩负荷，由于机组在并网转态下，机组转速跟随电网频率变化而变化，需设置一定转速区域为不敏感区域，即机组在此区域内当加速度大于第一预设加速度A1时，DEH不判定电网甩负荷，或在不敏感区域内提高预设转速。
进一步地，在所述步骤S4中，当机组甩负荷103％控制逻辑根据厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的比对结果确定对所述机组的控制方式时，
若Fj≥Fc，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组将阀位下降至孤网前厂用电负荷对应阀位；
若Fj＜Fc，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组转为转速控制。
进一步地，当所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组将阀位下降值孤网前厂用电负荷对应阀位时，计算厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的第一负荷差值Ca，设定Ca＝Fj＝Fc，并根据该第一负荷差值与预设负荷差值的比对结果确定所述阀位的下降速率，
其中，所述预设负荷差值包括第一预设负荷差值C1和第二预设负荷差值C2，所述下降速率包括第一下降速率Q1、第二下降速率Q2和第三下降速率Q3，C1＜C2，Q1＜Q2＜Q3，
当Ca≤C1时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q1；
当C1＜C≤C2时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q2；
当C＞C2时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q3。
进一步地，当机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组转为转速控制时，获取测速单元检测的机组转速V，并将该转速V和第一预设转速V01进行比对，并根据比对结果确定关闭调节阀，
若V＞V1，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定关闭所述调节阀；
若V≤V1，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定不关闭所述调节阀。
进一步地，当所述机组甩负荷103％控制逻辑确定关闭所述调节阀时，计算所述厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的第二负荷差值Cb，设定Cb＝Fc-Fj，所述PI D调节器将根据该第二符合差值和预设负荷差值的比对结果确定所述调节阀的关闭时长，
其中，所述PI D调节器中设有第一关闭时长T1、第二关闭时长T2和第三关闭时长T3，设定T1＜T2＜T3，
当Cb≤C1时，所述PI D调节器将所述调节阀的关闭时长设为T1；
当C1＜Cb≤C2时，所述PI D调节器将所述调节阀的关闭时长设为T2；
当Cb＞C2时，所述PI D调节器将所述调节阀的关闭时长设为T3。
进一步地，在所述步骤S5中，当所述PI D调节器根据所述控制方式对所述机组进行实时控制时，根据所述机组转速V和预设转速的比对结果选取对应的调节系数对汽轮机快关气门关闭速率W进行调节，
其中，所述PI D调节器还设有第一调节系数K1、第二调节系数K2以及第三调节系数K3，设定1＜K1＜K2＜K3＜1.5，
当V01≤V＜V01时，所述PI D调节器选取第一调节系数K1对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当V02≤V＜V03时，所述PI D调节器选取第二调节系数K1对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当V≥V03时，所述PI D调节器选取第三调节系数K3对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当所述PI D调节器选取第i调节系数Ki对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节时，设定i＝1，2，3，所述PI D调节器将调节后的所述汽轮机快关气门关闭速率设置为Wk，设定Wk＝W×Ki。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过在机组甩负荷103％控制逻辑中设置预设参数，并根据机组的实时转速和预设转速的比对结果确定机组甩负荷103％控制油动机对开度值降低时的动作提前量，并在电力系统进行孤网运行时，确定厂用电负荷和机组负荷的负荷差异，从而根据负荷差异对机组进行精确控制，提高对电力系统控制的精确性，从而进一步提高厂用电的安全稳定。
本发明针对现有机组技术中存在电力系统发生故障甩负荷时，机组无法自保厂用电的缺陷，研究一种甩负荷后机组自保厂用电的方法，将帮助机组实现自带厂用电功能，为维持空载稳定运行提供帮助。确保机组在突发的甩负荷状态下不发生转速急剧飞升，维持其正常转速，使汽轮机组可以安全进入孤网运行状态，对机组和设备的安全稳定运行意义重大。
进一步地，本发明的控制方法功能迅速、稳定、可靠，当电力系统发生故障甩负荷时，该功能能够迅速稳定转速，不发生大幅度、长时间的震荡，保证不因电网甩负荷而发生厂用电中断的事故。且能实现热网压力和主汽压力自动调节，不发生超压或热负荷中断等事故。能极大的提高了整厂的安全性与可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法的流程图；
图2为本发明实施例基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法的甩负荷转速飞升曲线图；
图3为本发明实施例基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法的控制逻辑框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明实施例基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法的流程图。
本发明实施例所述基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，包括：
步骤S1、在机组甩负荷103％控制逻辑中设置用于机组保护的预设参数并获取测速单元测量的机组转速；
步骤S2、所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述电网是否进行孤网运行；
步骤S3、所述机组甩负荷103％控制逻辑确定电网进行孤网运行，计算厂用电负荷；
步骤S4、所述机组甩负荷103％控制逻辑根据厂用电负荷和机组负荷的比对结果确定对所述机组的控制方式；
步骤S5、PI D调节器根据所述控制方式对所述机组进行实时控制。
请参阅图2所示，其为本发明实施例基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法的甩负荷转速飞升曲线图。本发明实施例中，在电力系统故障甩负荷时，调节阀的动态关闭过程中，持续流入汽轮机的蒸汽和汽轮机内原有蒸汽将继续膨胀做功引起转子转速飞升。机组甩负荷转子转速飞升的动态估算曲线如图1所示，甩负荷后转子的飞升可以分为以下三个阶段。
a.机组甩负荷103％超速保护的一般动作逻辑是：不论机组是处于转速还是负荷控制，只要机组转速超过转速103％，而且信号可靠时，机组甩负荷103％都要输出控制信号，通过机组甩负荷103％电磁阀快速泄载控制油，从而关闭高中压调门：在调门关闭、机组转速下降达到条件后，调节器发出指令关闭机组甩负荷103％电磁阀，机组甩负荷103％总油管建立油压，调门控制权重新交转速或负荷控制回路进行控制。但由于机组甩负荷103％动作存在一定的延迟，因此当机组甩负荷103％电磁阀动作时，调节阀并未立即关闭，此时汽轮机进汽流量P保持不变，转速n按接近线性规律升速，升速率dn/dt近似为常数，调节阀的动态关闭过程中延迟时间t1转子以初始加速度飞升，其转速飞升量Δn1为：
其中，n0为汽轮机初始转速，Ta为转子飞升时间常数。
b.调节阀开始关闭直至全关，汽轮机进汽流量Q逐渐减少到0。调节阀非线性关闭过程中转速继续飞升，转速飞升量Δn2为：
c.各调节阀已经关闭，汽轮机及附属管道内有害容积的剩余蒸汽继续膨胀作功，这个阶段反应了蒸汽容积时间常数TV的大小，随着这部分蒸汽的衰减，升速率dn/dt将越来越小，当剩余蒸汽的做功恰好等于汽轮发电机各项损失之和时，加速度为0，转子的转速n达到其最大值nmax，其转速飞升量Δn3为：
因此，汽轮机最大飞升转速Δnmax为：
Δnmax＝Δn1+Δn2+Δn3
汽轮机甩负荷后最大飞升转速越大，对孤网内系统冲击就越大，震荡也越大，系统维持稳定就越难，机组保住厂用电的概率就越低，所以要尽可能的降低飞升转速。由上面公式可知，最大飞升转速由三部分组成，其中△n1是占比最大，而△n1中0.03n0是占比最大且最好优化。
机组在工作时，作用在转子上的力矩有三个：蒸汽主力矩、发电机反力矩、摩擦力矩。在稳定状态下，三者的代数和为零，通常摩擦力矩很小，可以近似为0，则蒸汽主力矩和发电机反力矩近似相等，当机组发生甩负荷时，蒸汽主力矩和发电机反力矩不平衡，产生很大的加速度。
本发明实施例中，在所述步骤S2中，设置用于机组保护的预设参数包括设置用于机组保护的第一预设转速V01、第二预设转速V02、第三预设转速V03、汽轮机快关气门关闭速率W、第一预设加速度A1和第二预设加速度A2，其中，V01＜V02＜V03，A1＜A2。
本发明实施例中，在所述步骤S2中，所述机组甩负荷103％控制逻辑根据以下条件确定所述电网是否进行孤网运行，若DEH检测到发电机出口开关合闸，则
当DEH接收到GIS出口开关或主变出口开关任一开关跳闸信号；或
当DEH接收到110kV线输出功率骤降至30％；或
当DEH同时接收两台机组转速与额定转速偏差≥30r/min信号；或
当机组加速度大于等于第一预设加速度A1同时机组转速超出不敏感转速区间(±15r/min)进行孤网运行；
若DEH检测到发电机出口开关断开，则DEH判断机组严重超速，为防止机组严重超速，DEH机组甩负荷103％控制逻辑中预设置厂用电量，并根据厂用电的数据预设置调节汽阀开度值；当调节汽阀接受到甩负荷指令时，快速关至预设置的开度，其中，所述机组甩负荷103％控制逻辑根据所述机组实时转速V和预设转速的比对结果确定该动作提前量，
当V01＜V≤V02时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t1；
当V02＜V≤V03时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t2；
当V＞V03时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t3；
其中，t1＜t2＜t3。
本发明实施例中，当机组加速度超出第二预设加速度A2时，所述DEH确定该机组严重超速，输出信号使机组甩负荷103％电磁阀动作，当加速度小于零时，测速单元输出信号复位。
本发明实施例中，转速测量模块实时监测机组转速，并运算出机组转速加速度，当转速加速度为正值且大于第一预设加速度A1，DEH判定电网甩负荷，由于机组在并网转态下，机组转速跟随电网频率变化而变化，需设置一定转速区域为不敏感区域，即机组在此区域内当加速度大于第一预设加速度A1时，DEH不判定电网甩负荷，或在不敏感区域内提高预设转速。
本发明实施例中，在所述步骤S4中，当机组甩负荷103％控制逻辑根据厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的比对结果确定对所述机组的控制方式时，
若Fj≥Fc，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组将阀位下降至孤网前厂用电负荷对应阀位；
若Fj＜Fc，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组转为转速控制。
本发明实施例中，当所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组将阀位下降值孤网前厂用电负荷对应阀位时，计算厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的第一负荷差值Ca，设定Ca＝Fj＝Fc，并根据该第一负荷差值与预设负荷差值的比对结果确定所述阀位的下降速率，
其中，所述预设负荷差值包括第一预设负荷差值C1和第二预设负荷差值C2，所述下降速率包括第一下降速率Q1、第二下降速率Q2和第三下降速率Q3，C1＜C2，Q1＜Q2＜Q3，
当Ca≤C1时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q1；
当C1＜C≤C2时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q2；
当C＞C2时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q3。
本发明实施例中，当机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组转为转速控制时，获取测速单元检测的机组转速V，并将该转速V和第一预设转速V01进行比对，并根据比对结果确定关闭调节阀，
若V＞V1，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定关闭所述调节阀；
若V≤V1，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定不关闭所述调节阀。
具体而言，当所述机组甩负荷103％控制逻辑确定关闭所述调节阀时，计算所述厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的第二负荷差值Cb，设定Cb＝Fc-Fj，所述PI D调节器将根据该第二符合差值和预设负荷差值的比对结果确定所述调节阀的关闭时长，
其中，所述PI D调节器中设有第一关闭时长T1、第二关闭时长T2和第三关闭时长T3，设定T1＜T2＜T3，
当Cb≤C1时，所述PI D调节器将所述调节阀的关闭时长设为T1；
当C1＜Cb≤C2时，所述PI D调节器将所述调节阀的关闭时长设为T2；
当Cb＞C2时，所述PI D调节器将所述调节阀的关闭时长设为T3。
本发明实施例中，在所述步骤S5中，当所述PI D调节器根据所述控制方式对所述机组进行实时控制时，根据所述机组转速V和预设转速的比对结果选取对应的调节系数对汽轮机快关气门关闭速率W进行调节，
其中，所述PI D调节器还设有第一调节系数K1、第二调节系数K2以及第三调节系数K3，设定1＜K1＜K2＜K3＜1.5，
当V01≤V＜V01时，所述PI D调节器选取第一调节系数K1对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当V02≤V＜V03时，所述PI D调节器选取第二调节系数K1对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当V≥V03时，所述PI D调节器选取第三调节系数K3对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当所述PI D调节器选取第i调节系数Ki对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节时，设定i＝1，2，3，所述PI D调节器将调节后的所述汽轮机快关气门关闭速率设置为Wk，设定Wk＝W×Ki。
具体而言，孤网运行的控制方式：
DEH判定为甩负荷后，机组转为转速控制方式，目标转速为额定转速，甩负荷后通过机组甩负荷103％提前动作，可以极大的减小汽轮机最大飞升转速。
1.机组实时计算厂用电负荷，当孤网功能触发后，若机组负荷小于厂用电负荷，则自动转为转速控制方式，若机组负荷大于厂用电负荷，机组自动将阀位下降至孤网功能触发前厂用电负荷对应阀位。考虑到厂用电负荷及机组阀位与负荷对应关系并非长期不变的，为了能够灵活应对后期变化，针对厂用电负荷及机组阀位与负荷对应关系等参数使用了开放定值设定的方式
2.各汽轮发电机组DEH系统一次调频回路转速死区设置范围0～±5rpm，转速不等率δ设置范围3％～6％。
3.进入孤网运行后优先2号机组投入二次调频调节。1号机组自动带0负荷备用，并将2号机组运行状态信号接至1号机组DEH中，当2号机组跳闸时，1号机组立刻自动带厂用电，当只有单台机组运行时，运行机组带厂用电。
4.GIS出口线110kV主要参数(输出功率、电压、电流)引入DCS中。
5.将机组现有机组甩负荷103％动作转速103％修改为105％，低压调节阀动作逻辑修改为，先全关后再开至原负荷阀位，确保排汽压力不变化，防止机组跳闸。调差系数越大，相同功率扰动，转速变化幅度越大，但是稳定的时间较短。在孤网运行情况下，机组甩负荷103％定值与调差系数设置不合理时，当发生较大功率扰动的情况下，转速会超过103％，会导致机组甩负荷103％动作，造成频率的反复震荡，当机组甩负荷103％调门重新开启时间延时较长的情况下，还会引起低频问题，严重时会导致低频减载装置动作，使孤网更加难以稳定。因此启动孤网控制策略后，在不平衡功率相对较小的情况下，通过一次调频可以将不平衡功率限制在超速停机保护的范围内时，应该提高机组甩负荷103％动作设定值，例如将超速保护定值设置为额定转速的105％，这样也可以提高一次调频的调节范围，避免机组甩负荷103％动作导致转速振荡发生，或者解除机组甩负荷103％保护，但为了保证机组安全，必须确保电气超速跳闸和机械超速跳闸保护功能正常投入。当机组甩负荷103％保护动作时，可以设置转速加速度为负时，转速高于额定转速时开启调门，根据加速度跟转速情况，采用微分调节阀门开度，减少系统稳定时间，改善调节系统的动态品质。
6.当孤网功能触发后，系统根据设置好的双减后压力、温度，自动调节双减减压阀跟减温阀，控制热网压力、温度。且能根据主汽压力参数自动开启PVC阀，保证主汽管道不超压。
7.机组在甩大负荷孤网瞬间，转速会有大幅度波动，这是无法避免的，在波动过程中发电机励磁系统需要具备自动调节电压的功能，保证在波动中厂区供电电压稳定。将励磁设置为：励磁系统长期在自动调压功能下运行；励磁系统具备自动快速切换功能。
8.厂内变频器及主要用电设备，需要修改低电压保护定值，防止因孤网瞬间转速波动引起的电压浮动而以外跳闸。
请参阅图3所示，其为为本发明实施例基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法的控制逻辑框图。
本发明实施例中，输出的函数值Y(t)作为转速PI D的输人，PI D控制器计算出油动机的行程，经过电液转换器转换，控制汽门开度发生改变，使汽轮机实际转速逐渐与给定值相等，消除转速偏差，达到控制机组频率的目的。
电超速保护装置机组甩负荷103％的作用可以分为以下几个方面：(1)防护：创造条件，防止威胁汽轮机运行安全的异常情况发生；(2)救护：当威胁汽轮机运行安全的异常情况发生时，但不严重，应积极采取救护措施避免情况恶化，如在任何情况下当转速达到103％额定转速时，机组甩负荷103％动作，暂时关闭调节阀，避免汽轮机进一步超速；(3)危急遮断：当异常情况发展到严重威胁汽轮机运行安全时，迅速关闭所有主汽门和调节汽门，以遮断汽轮机的进汽通道，最终实现紧急停机。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1、机组甩负荷103％控制逻辑内设置预判断甩负荷；
步骤S2、机组甩负荷103％控制逻辑确定机组进行孤网运行；
步骤S3、所述机组甩负荷103％控制逻辑确定电网进行孤网运行，并计算厂用电负荷；
步骤S4、机组甩负荷103％控制逻辑根据厂用电负荷和机组负荷的比对结果确定对所述机组的控制方式；
步骤S5、PID调节器根据所述控制方式对所述机组进行实时控制。
2.根据权利要求1所述基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述机组甩负荷103％控制逻辑根据以下条件确定所述电网是否进行孤网运行，若DEH检测到发电机出口开关合闸，则
当DEH接收到GIS出口开关或主变出口开关任一开关跳闸信号；或
当DEH接收到110kV线输出功率骤降至30％；或
当DEH同时接收两台机组转速与额定转速偏差≥30r/min信号；或
当机组加速度大于等于第一预设加速度A1同时机组转速超出不敏感转速区间进行孤网运行。
3.根据权利要求2所述的基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，还包括设置用于机组超速保护的预设参数，预设参数包括设置用于机组保护的第一预设转速V01、第二预设转速V02、第三预设转速V03、低压减载定值Umin、汽轮机快关调节汽门关闭速率W、第一预设加速度A1和第二预设加速度A2，其中，V01＜V02＜V03，A1＜A2。
4.根据权利要求2所述的基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，为防止机组严重超速，DEH机组甩负荷103％控制逻辑中预设置厂用电量，并根据厂用电的数据预设置调节汽阀开度值；当调节汽阀接受到甩负荷指令时，快速关至预设置的开度，其中，所述机组甩负荷103％控制逻辑根据所述机组实时转速V和预设转速的比对结果确定该动作提前量，
当V01＜V≤V02时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t1；
当V02＜V≤V03时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t2；
当V＞V03时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述动作提前量设置为t3；
其中，t1＜t2＜t3。
5.根据权利要求4所述的基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，当机组加速度超出第二预设加速度A2时，所述DEH确定该机组严重超速，输出信号使机组甩负荷103％电磁阀动作，当加速度小于零时，测速单元输出信号复位；
测速单元实时监测机组转速，并运算出机组转速加速度，当转速加速度为正值且大于第一预设加速度A1，DEH判定电网甩负荷，并设置预设转速区域为不敏感区域，即机组在该预设转速区域内当加速度大于第一预设加速度A1时，DEH不判定电网甩负荷，或在不敏感区域内提高预设加速度值。
6.根据权利要求5所述的基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，当机组甩负荷103％控制逻辑根据厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的比对结果确定对所述机组的控制方式时，
若Fj≥Fc，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组将阀位下降至孤网前厂用电负荷对应阀位；
若Fj＜Fc，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组转为转速控制。
7.根据权利要求6所述的基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，当所述机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组将阀位下降值孤网前厂用电负荷对应阀位时，计算厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的第一负荷差值Ca，设定Ca＝Fj＝Fc，并根据该第一负荷差值与预设负荷差值的比对结果确定所述阀位的下降速率，
其中，所述预设负荷差值包括第一预设负荷差值C1和第二预设负荷差值C2，所述下降速率包括第一下降速率Q1、第二下降速率Q2和第三下降速率Q3，C1＜C2，Q1＜Q2＜Q3，
当Ca≤C1时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q1；
当C1＜C≤C2时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q2；
当C＞C2时，所述机组甩负荷103％控制逻辑将所述阀位的下降速率设置为Q3。
8.根据权利要求7所述的基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，当机组甩负荷103％控制逻辑确定所述机组转为转速控制时，获取测速单元检测的机组转速V，并将该转速V和第一预设转速V01进行比对，并根据比对结果确定关闭调节阀，
若V＞V1，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定关闭所述调节阀；
若V≤V1，所述机组甩负荷103％控制逻辑确定不关闭所述调节阀。
9.根据权利要求8所述的基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，当所述机组甩负荷103％控制逻辑确定关闭所述调节阀时，计算所述厂用电负荷Fc和机组负荷Fj的第二负荷差值Cb，设定Cb＝Fc-Fj，所述PID调节器将根据该第二符合差值和预设负荷差值的比对结果确定所述调节阀的关闭时长，
其中，所述PID调节器中设有第一关闭时长T1、第二关闭时长T2和第三关闭时长T3，设定T1＜T2＜T3，
当Cb≤C1时，所述PID调节器将所述调节阀的关闭时长设为T1；
当C1＜Cb≤C2时，所述PID调节器将所述调节阀的关闭时长设为T2；
当Cb＞C2时，所述PID调节器将所述调节阀的关闭时长设为T3。
10.根据权利要求9所述的基于低真空抽背机甩负荷的自带厂用电控制方法，其特征在于，在所述步骤S5中，当所述PID调节器根据所述控制方式对所述机组进行实时控制时，根据所述机组转速V和预设转速的比对结果选取对应的调节系数对汽轮机快关气门关闭速率W进行调节，
其中，所述PID调节器还设有第一调节系数K1、第二调节系数K2以及第三调节系数K3，设定1＜K1＜K2＜K3＜1.5，
当V01≤V＜V01时，所述PID调节器选取第一调节系数K1对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当V02≤V＜V03时，所述PID调节器选取第二调节系数K1对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当V≥V03时，所述PID调节器选取第三调节系数K3对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节；
当所述PID调节器选取第i调节系数Ki对所述汽轮机快关气门关闭速率进行调节时，设定i＝1，2，3，所述PID调节器将调节后的所述汽轮机快关气门关闭速率设置为Wk，设定Wk＝W×Ki。
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