[发明专利]基于电网区域控制偏差的机组综合控制方法及系统

说明书

本发明实施例公开了基于电网区域控制偏差的机组综合控制方法及系统，方法包括根据互联电网间的功率变化及电网频率变化计算区域控制偏差ACE；结合电网运行历史数据的死区非线性函数，根据所述区域控制偏差ACE，获取机组的调节次数；根据所述调节次数，得到负荷调整幅度，并预判出AGC调节将对机组主汽压力产生的压力变化量；计算机组主汽压力设定值与主汽压力测量值的偏差值，将该偏差值与预判的压力变化量进行求和运算，得到预估主汽压力波动值；根据预估主汽压力波动值，控制机组调整速度。本发明提前预判机组需要动作的幅度以及机组能量是否足以确保该次调节的性能，滤除不必要的机组风、煤、水等锅炉侧燃烧调节，达到节能降耗目的。

技术领域

本发明涉及网源协调控制技术领域,具体地说是基于电网区域控制偏差的机组综合控制方法及系统。

背景技术

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。同时，我国新能源装机及发电量快速提升，新能源装机(风电、光伏、核电)占比从2016年年底不足16％提升至2017年9月底的18.5％以上。截止到2017年9月，新能源总装机容量达到275GW，新增火电装机容量占比仅有33％，远低于在存量中的占比64％，新能源装机占比达到58％，其中仅光伏新增装机就占到45％。随着新能源并网以及我国电力工业装机容量的增加和用电侧负荷峰谷差的增大，为了电网的安全稳定运行，作为目前电网调频调峰的主力，大型火电机组都要求投入自动发电控制(AGC)功能。大型火电机组经常处于宽负荷区间运行，范围一般在50％～100％额定负荷，并且要求机组具备快速、准确、稳定的响应负荷变化需求。

按照国家发展规划要求，各区域新上机组基本为超(超)临界机组，和常规亚临界机组相比，超临界机组的动态特性复杂，由于没有汽包，具有一次性通过特性，工质流和能量流相互耦合，使机组的主要控制参数功率、压力、温度均受到了汽机调门开度、燃料量、给水量的影响，从而在各个控制回路，如给水、汽温及负荷控制回路之间存在着很强的非线性耦合，机、炉之间牵连严重；蓄热较小，对外界的扰动响应较快，较亚临界汽包炉机组更容易发生超温超压现象。目前，200MW以上火电机组在投入AGC方式时，一般而言协调控制方式为汽轮机侧进行负荷控制，为单回路系统，比较简单；锅炉侧调整燃烧，确保压力稳定。图1为火电机组常规负荷指令生成逻辑，T为切换器，进行支路切换；A为模拟量发生器，电厂操作员可设定模拟量数值；≮、≯为不小于和不大于判断器，分别接收来自模拟量发生器A2和A3所限定的负荷下限值和负荷上限值，不超过设定值则输出与输入相同；RTLMT为速率限制器，接收负荷变化率的限定，可控制输入量的变化速率，其负荷调节速率值在模拟量发生器A1中设定，设定后保持固定，分别送至正向速率端PR和负向速率端NR。机组若要投入AGC，前提是机组工作在协调(CCS)方式下，此时的机组负荷指令LDC是经过速率限制以及负荷下限、上限限制后的值，所述调节速率以及负荷上下限由电厂操作人员设定。当在CCS方式下投入AGC后，LDC前的切换器切至AGC支路，LDC的值即为调度远方下发的指令值；否则为电厂操作员设定的指令值。锅炉侧控制压力涉及因素较多，为保证压力、温度等参数合适，通过引入负荷指令作为前馈，提前使锅炉主控输出发生变化，从而加快控制速度，

按照《华北区域发电厂并网运行管理实施细则》的规定，图1中的调节速率A1值设为1.5％Pe或2％Pe。当机组在AGC方式下运行时，汽轮机侧功率以较快调节速率响应电网负荷指令需求，但较快的速率会造成调门动作加快，导致主汽压力波动增大，从而导致风、煤、水的变化率相对较大。再加上锅炉燃烧的滞后性，最终导致协调控制系统的变化和振荡，使机组主蒸汽压力和主蒸汽温度长时间处于不稳定状态。不仅仅降低了机组的效率，造成机组风煤水等被控量的波动，还给机组协调运行的稳定性和负荷控制的精度带来一定的负面影响，影响电网考核性能指标。

发明内容

本发明实施例中提供了基于电网区域控制偏差的机组综合控制方法及系统，以解决现有技术中功率调节速率过快造成主汽压力波动大、机组主蒸汽压力和温度长时间状态不稳定的问题。