[发明专利]基于电网频率变化的发电机组负荷串级控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于电网频率变化的发电机组负荷串级控制方法及系统，电网频率设定值与电网频率实时值分别送电网频率PID控制器和跟踪判断模块；根据电网频率设定值和电网实时值得偏差自动计算频率PID控制器运行状态判断条件；当二者偏差达到某一阈值条件时，频率PID控制器完成从跟踪到自动调节的切换；处于自动调节状态时，根据电网频率设定值和电网频率实时值的偏差动态调整PID控制器的输出，修正机组负荷PID控制器的负荷设定值；否则，输出为0，电网频率PID控制器不修正机组负荷PID控制器的负荷设定值；负荷PID控制器接收频率PID控制器输出的负荷设定值，结合接收的负荷实时值，生成对应的负荷调整指令。

技术领域

本发明涉及一种基于电网频率变化的发电机组负荷串级控制方法及系统。

背景技术

随着电力系统中新技术、新设备的发展成熟，目前电源建设中大容量发电机组已占电源供给的主导地位，风力发电、光伏发电以及核能发电发展迅速，同时长距离、大容量的特高压输电线路也得到了广泛应用，整个电力系统结构发生了较大的变化。

新型的电力系统结构在推动电力技术发展、资源节能降耗、改善环境等方面经济社会效益显著，但是新的电力结构形势下，电网优质稳定运行的压力也越来越大，比如大容量发电机组的非计划停运、特高压线路的保护闭锁均对区域电网的安全稳定运行带来不利影响，风力发电集中地区的供电负荷会存在反调峰现象，因此如何在新的电力系统结构形式下，及时优化改进电力设备控制技术方案，提升电网稳定运行能力是今后一段时间内的一个重要技术课题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于电网频率变化的发电机组负荷串级控制方法及系统，本发明能够在发电机组负荷在电网频率波动时，提升发电机组快速改变自身发电出力，调整电网运行频率回归正常运行范围的能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于电网频率变化的发电机组负荷串级控制系统，包括频率PID控制器、跟踪判断模块和负荷PID控制器，其中：

所述跟踪判断模块，被配置为接收频率设定值和实时值，根据两者偏差确定频率PID控制器运行状态判断条件，确定频率PID控制器的工作状态；

所述频率PID控制器，被配置为接收频率设定值和实时值，接收跟踪判断模块的判断条件结果，切换自身状态，根据两者偏差动态和自身状态调整输出，确定机组负荷PID控制器的负荷设定值；

所述负荷PID控制器，被配置为接收频率PID控制器输出的负荷设定值，结合接收的负荷实时值，生成对应的负荷调整指令。

进一步的，所述跟踪判断模块，当频率设定值和实时值的偏差达到设定阈值条件时，频率PID控制器完成从跟踪状态到自动调节状态的切换。

进一步的，当频率PID控制器处于自动调节状态时，根据电网频率设定值和电网频率实时值的偏差动态调整PID控制器的输出，修正机组负荷PID控制器的负荷设定值；当电网频率PID控制器处于跟踪状态时，输出为0，电网频率PID控制器不修正机组负荷PID控制器的负荷设定值。

进一步的，所述频率PID控制器利用投入开关切换不同的输出结果。

进一步的，所述频率PID控制器的输出经过限幅模块后，输入给负荷PID控制器。

更进一步的，限幅后的频率PID控制器的输出值与初始设定的负荷设定值通过ADD模块相加求和后传输给负荷PID控制器，作为最终的负荷设定值。

进一步的，所述负荷PID控制器根据机组负荷设计设定值和机组负荷实时值偏差进行动态调节，输出指令至发电机组的负荷调整装置，改变机组负荷出力，使机组实际负荷等于实际负荷设定值，完成机组负荷的快速调节。

基于上述系统的工作方法，包括以下步骤：