[发明专利]一种火电机组涉网性能在线监测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及火电机组技术领域，更具体地，涉及一种火电机组涉网性能在线监测方法及装置。

背景技术

火电机组的一次调频功能和机组功率控制稳定性是其重要的涉网功能之一。其中，一次调频功能是电网频率控制的重要手段，当电网发生频率故障导致实际频率变化越过额定限值后，机组应根据实际频率迅速调整负荷出力以达到稳定频率的目的。因此，对于一次调频的性能要求，机组负荷响应的快速性是其关键指标之一。另一方面，火电机组功率控制的稳定性也关系着电网稳定运行安全，当机组由于功率控制存在稳定性而导致机组发生持续的功率振荡后，若其振荡频率接近电网固有频率，则有可能引起电网低频振荡事故。

已有研究表明火电机组的一次调频性能、功率控制稳定性与火电机组的阀门流量特性密切相关。当火电机组存在阀门流量特性问题时，其可能产生的后果就包括了一次调频性能下降以及机组功率振荡。因此，对于并网火电机组而言，如何规避由阀门流量特性引起的一次调频性能下降以及功率控制失稳等问题，对于保障机组的涉网性能和电网的安全稳定运行意义重大。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提供一种火电机组涉网性能在线监测方法及装置。

第一方面，本发明提供一种火电机组涉网性能在线监测方法，包括：基于火电机组总阀位指令的当前值在阀门流量特性曲线中对应的斜率与一次调频报警阈值及功率控制失稳报警阈值的比较结果，判断当前火电机组是否存在涉网风险。

其中，所述火电机组涉网性能在线监测方法进一步包括：若C₁＜k＜C₂，则火电机组的涉网性能安全；若k＜C₁，则火电机组存在一次调频性能下降的风险，发出一次调频报警；若k＞C₂，则火电机组存在功率控制失稳的风险，发出功率控制失稳报警；其中，k为火电机组的总阀位指令的当前值在阀门流量特性曲线中对应的斜率，C₁为一次调频报警阈值；C₂为功率控制失稳报警阈值。

其中，所述火电机组涉网性能在线监测方法还包括：获取实际火电机组的阀门流量特性曲线。

其中，所述获取实际火电机组的阀门流量特性曲线包括：S01，获取火电机组的总阀位指令数据集、主汽压力数据集和调节级压力数据集；S02，根据所述主汽压力数据集和所述调节级压力数据集获取压比数据集，以及根据所述压比数据集中的最大值和所述总阀位指令数据集中的最大值获取基准值；S03，根据所述总阀位指令数据集、所述压比数据集和所述基准值，获得实际火电机组的阀门流量特性曲线y＝f(x)。

其中，所述斜率为：

其中，μ_Now为火电机组总阀位指令的当前值，k为火电机组总阀位指令的当前值在阀门流量特性曲线中对应的斜率。

其中，所述压比为所述基准值为

其中，p_T为主汽压力，p₁为调节级压力，ε为压比，ε_Max为压比最大值，μ_Max为总阀位指令最大值，y_N为基准值。

其中，所述S03包括：以所述总阀位指令为自变量x，所述压比与所述基准值的比值为因变量y，即采用多项式拟合的方法获取所述阀门流量特性曲线y＝f(x)。

第二方面，本发明提供一种火电机组涉网性能监测装置，包括：比较判断模块，用于基于火电机组总阀位指令的当前值在阀门流量特性曲线中对应的斜率与一次调频报警阈值及功率控制失稳报警阈值的比较结果，判断当前火电机组是否存在涉网风险。

第三方面，本发明提供一种火电机组涉网性能在线监测设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至7任一所述的方法。

第四方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7任一所述的方法。

本发明提供的一种火电机组涉网性能在线监测方法及装置，通过基于火电机组总阀位指令的当前值在阀门流量特性曲线中对应的斜率与一次调频报警阈值及功率控制失稳报警阈值的比较结果，来实时监测并判断火电机组当前的运行状态是否存在一次调频性能下降和功率控制失稳所产生的涉网安全风险，以此指导机组运行，保障机组涉网性能，最终有利于电网的安全稳定运行。