[发明专利]一种负荷指令动态补偿方法及系统

说明书

技术领域

本发明是关于火力发电技术，特别是关于火力发电机组的自动发电控制(Automatic Generation Control AGC)技术，具体的讲是关于一种负荷指令动态补偿方法及系统。

背景技术

AGC技术是保证电网安全经济运行，提高电网运行水平的重要措施之一，发电机组AGC特性显著影响系统的安全稳定水平，是网厂协调的一项重要内容。在全国联网的形势下，为提高电网AGC运行质量，确保电网频率质量和网间联络线控制水平，2008年以来各个区域电监局相继出台本区域的《并网发电厂辅助服务管理实施细则》和《发电厂并网运行管理实施细则》，对发电机组AGC性能进行经济考核，针对AGC控制品质指标提出了更高要求。

为提高火力发电机组的AGC能力，目前，现有技术中一般遵循以下原则：

(1)CCS侧设计要求：采用分散控制系统(DCS)且具有机组协调控制和AGC功能的机组，为满足AGC控制品质要求，必须选择“炉跟机”CCS控制模式，即采取负荷响应较快的汽轮机侧进行功率调节，而响应负荷较慢的锅炉侧进行机组主汽压与汽温控制。CCS侧完成协调控制模式切换并进行功率调节，输出综合阀位指令。火力发电机组AGC典型控制回路如图1所示。

(2)DEH侧设计要求：机组由DEH、CCS共同完成AGC功率控制功能。DEH侧在机组协调控制模式下运行在阀位控制方式，DEH接受CCS控制输出综合阀位指令。各调节阀依据流量特性曲线响应综合阀位指令动作，最终完成实发功率响应机组调度负荷指令的任务。

通过以上设计，发电机组能够及时、准确响应调度负荷指令，提供高品质电能。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下不足：

调度部门发出的负荷指令LDC1经过网络通信和远端控制设备(RTU)的运算输出4-20mA信号，最终机组DCS控制系统收到的目标负荷指令LDC2，作为发电机组侧的AGC指令，其信号本身就较负荷指令LDC1具有一定的迟延和衰减，如图2所示。最终机组实发功率响应调度负荷的实时性和准确性较差。

该设计虽然实现了机组的AGC功能，但为了防止接收到的调度指令的瞬间大幅变化导致机组蓄热突然大量损失，最终影响机组安全稳定运行，图1的AGC典型控制回路设计了负荷“速率限制”模块，因此任何形式(通常包括阶跃和斜坡信号)的调度指令均受到其速率限制，从而严重影响机组负荷变化响应时间指标。

例如，某1000MW机组调度指令LDC1在T1时刻由600MW阶跃升至800MW，而机组收到指令LDC2则在T2时刻缓慢变化至略小于800MW的指令，存在滞后和衰减。

再例如，某发电机组在600MW负荷工况，进行200MW升负荷扰动试验，经过调度侧信号LDC1与发电侧信号LDC2对比机组负荷指令稳态偏差4MW，扰动瞬间指令偏差更大，负荷指令响应滞后时间达到3秒。

发明内容

本发明提供一种负荷指令动态补偿方法及系统，以提高机组AGC的控制精度及响应时间。

为了实现上述目的，本发明提供一种负荷指令动态补偿方法，该方法包括：接收负荷指令LDC1经过通信网络及远程终端设备RTU后输出的目标负荷指令LDC2，并对所述LDC2进行微分运算生成指令变化量；如果所述指令变化量的绝对值ABS发生变化，接收所述LDC2进行速率限制后生成的实际负荷指令LDC3与所述LDC2的差值，对所述差值限幅处理，生成限幅值Δ；获取所述指令变化量的限幅处理结果，并将所述限幅处理结果与Δ进行相乘运算，生成动态精度补偿值；将所述动态精度补偿值输入到CCS控制单元的功率调节器的输入端进行动态精度补偿，并将所述动态精度补偿值限幅后输入到所述功率调节器的输出端进行动态快速补偿。

进一步地，将所述动态精度补偿值限幅，包括：获取机组在额定主蒸汽压力且满负荷工况下的综合阀位指令开度Z；将所述动态精度补偿值限幅为2％Z。

进一步地，所述指令变化量的限幅处理结果为2％Pe。

进一步地，对所述差值限幅处理，生成限幅值Δ，包括：对所述差值限幅处理，使得当所述的指令变化量限幅为2％Pe时，达到最大限幅Δ＝1。