[发明专利]基于幅值保持的火电机组一次调频优化控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及火电机组调频领域，尤其涉及一种基于幅值保持的火电机组一次调频优化控制方法及系统。

背景技术

随着新能源并网、负荷增长和电网规模的不断增大，在特高压电网和大区电网互联的新形势下，各级电网联系日渐紧密，电网和机组之间协调配合的要求也越来越高，网厂协调功能中的一次调频成为稳定电网的有效手段之一。发电机组一次调频功能是汽轮发电机组固有的功能，主要是通过调节DEH系统的进汽调节门，利用锅炉蓄热，在电网出现异常的情况下，快速响应电网的要求，稳定电网频率，以弥补电网负荷差距，维持电网的安全。

一次调节对系统频率变化的响应快，根据IEEE的统计，电力系统综合的一次调节特性时间常数一般在10秒左右；由于发电机的一次调节仅作用于原动机的阀门位置，而未作用于火力发电机组的燃烧系统，当阀门开度增大时，是锅炉中的蓄热暂时改变了原动机的功率，由于燃烧系统中的化学能量没有发生变化，随着蓄热量的减少，原动机的功率又会回到原来的水平。因而，火力发电机组一次调节的作用时间是短暂的。

不同类型的火力发电机组，由于蓄热量的不同，一次调节的作用时间为0.5到2分钟不等。发电机的一次调节采用的调整方法是有差特性法，其优点是所有机组的调整只与一个参变量有关(即与系统频率有关)，机组之间互相影响小。目前，电网调度管理对机组的一次调频性能考核计算参数来源于调度计划和EMS(能量管理系统)。机组对应的频率、有功等测点信息定义在WAMS(广域监测系统)遥测定义表中，根据WAMS中定义遥测信息从PMU(同步向量测量装置)实时库中获取一次调频扰动计算的频率、有功、转速、一次调频前后指令等遥测数据。

由于一次调频存在的快速性、短暂性等特性，其调整曲线在电厂机组侧主要以尖脉冲形式体现，同时，由于WAMS数据采样精度较高(40ms)，实际频率、功率等参数曲线含有较多毛刺，调度侧进行了滤波处理，因此实际的一次调频反应经过各个系统的转换计算以及网络传输等因素的影响，必然会存在一定的衰减，造成在实际考核中的反应幅值达不到考核标准要求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种基于幅值保持的火电机组一次调频优化控制方法及系统，该方法能有效改善机组调频的性能，提高火电机组对调度一次调频响应的快速性和准确性，进而确保其调频能力，降低电网系统的频率波动。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于幅值保持的火电机组一次调频优化控制方法，包括：

当机组转速偏差信号Δn的绝对值在设定范围之内时，未达到系统调度考核动作值，系统输出为机组转速偏差信号Δn经过一次调频补偿量函数f(x)补偿后，产生的负荷补偿量ΔP1。

当机组转速偏差信号Δn的绝对值在设定范围之外时，达到系统调度考核动作值，根据机组转速偏差信号Δn的正负确定系统的最终输出量，并根据设定的滞后时间确定系统最终输出量的持续时间。

所述设定范围由调度考核的转速偏差量决定。

当机组转速偏差信号Δn的绝对值在设定范围之外时：

(1)若Δn>0，则系统的输出为系统实际输出量ΔP2与机组转速偏差信号Δn经一次调频补偿量函数f(x)补偿后的的功率补偿量ΔP1之间的高值。

(2)若Δn<0，则系统的输出为系统实际输出量ΔP2与机组转速偏差信号Δn经一次调频补偿量函数f(x)补偿后的的功率补偿量ΔP1之间的低值。

一种基于幅值保持的火电机组一次调频优化控制方法的系统，包括：

机组转速偏差信号Δn经过一次调频补偿量函数f(x)后，产生负荷补偿量ΔP1，负荷补偿量ΔP1分别接入选择器TWOSEL1和选择器TWOSEL2的输入端二，负荷补偿量ΔP1还接入模拟量切换器AXSEL2的输入端二，模拟量切换器AXSEL2的输出端分别接入选择器TWOSEL1和选择器TWOSEL2的输入端一，选择器TWOSEL1和选择器TWOSEL2的输出端分别接入模拟量切换器AXSEL1的输入端一和输入端二，模拟量切换器AXSEL1的输出端接入模拟量切换器AXSEL2的输入端一。

机组转速偏差信号Δn接入比较器CMP的输入端一后，其输出接入模拟量切换器AXSEL1的输入端三。

机组转速偏差信号Δn依次经过高低限报警模块HLALM和滞后复位定时器Timer后接入模拟量切换器AXSEL2的输入端三。

模拟量发生器A1接入高低限报警模块HLALM的高限值输入端，模拟量发生器A1乘以-1后接入高低限报警模块HLALM的低限值输入端。