[发明专利]一种能够促进超临界机组参与风功率消纳的控制方法

说明书

一种能够促进超临界机组参与风功率消纳的控制方法,属于风电机组调谐控制领域。本发明为解决现有的超临界机组控制技术无法在保证机组内部运行参数稳定的前提下，快速、准确补充机组跟踪大幅度功率变化所需要的蓄热的问题。本发明周期性采集风功率信号，利用采集的风功率信号构造周期性的锅炉输入加速信号BIR，将构造的锅炉输入加速信号BIR加入锅炉负荷指令BM；对蒸汽压力偏差信号Δp_T的绝对值与阈值A进行比较；当|△p_T|≤A，且△p_T×△f0时，电网源能量为顺势，对汽轮机负荷指令TM进行修正，将修正后的汽轮机负荷指令TM′输出至超临界机组中的汽轮机，当|△p_T|A时，对加入锅炉输入加速信号BIR的锅炉负荷指令BM进行修正，获得修正后的锅炉负荷指令BM′。本发明适用于超临界机组参与电网调频使用。

技术领域

本发明属于风电机组调谐控制领域。

背景技术

随着化石能源日益枯竭，风力发电得到了人们的广泛关注。但是，风电具有天然的波动性与间歇性，且现有的风电预测手段不够完善，风电渗透率的提高将对电力系统的调频能力提出极大挑战。同时，由于风电机组不具备调频能力，风电渗透率的提高会降低电力系统整体惯量。

面对以上问题，在储能成本较高、电网调频能力无法进一步提高的情况下，电网侧宁愿选择弃风来保全自身的稳定，使风电资源得到了极大的浪费。全国平均弃风率从2013年的17％到2016年的21％逐年递增，作为我国风电上网电量前三的内蒙古、新疆、河北地区同时也是我国弃风率最高的地区，新疆和甘肃地区的2016年弃风率甚至达到了47％和45％。《中国能源发展报告2017》明确指出，目前我国存在大量弃风现象，电力系统调频调峰能力仍不满足新能源发展的需求。

我国的主要调频机组类型为火电机组，近年来以超临界机组为代表的大容量、高参数机组由于高效、清洁的优势成为了火电机组的主流。在风电渗透率日益提高和超临界机组逐渐成为火电机组主流的双趋势下，超临界机组参与风功率消纳存在合理以及必然之处。

由于超临界机组的蓄热较少，现有的超临界机组控制技术无法在保证机组内部运行参数稳定的前提下，快速、准确补充机组跟踪大幅度功率变化所需要的蓄热。

如果电网侧不考虑超临界机组的运行特性及调频能力的有限性，盲目大幅度改变机组的功率指令以达到快速补充蓄热的目的，会造成主蒸汽参数波动幅度过大等问题，轻则影响机组运行经济性，重则影响机组安全性，导致水冷壁、过热器等超高温运行部件爆管，反而得不偿失。如果能够在保证超临界机组经济运行的前提下提升超临界机组调频能力，将有利于解决风功率消纳问题，进一步提高电网的风电渗透率。

发明内容

本发明目的是为了解决现有的超临界机组的抗风电扰动能力和机组内部运行参数稳定性差的问题，提出了一种能够促进超临界机组参与风功率消纳的控制方法。

本发明所述的能够促进超临界机组参与风功率消纳的控制方法，该方法包括：

步骤一、周期性采集风功率信号，利用采集的风功率信号构造周期性的锅炉输入加速信号BIR，将构造的锅炉输入加速信号BIR加入到锅炉负荷指令BM中；

其中，构造锅炉输入加速信号BIR的方法为：

设锅炉输入加速信号BIR为X(t)，锅炉输入加速信号的积分为I_x，Y(t)为主蒸汽温度信号，主蒸汽温度信号的积分为I_Y，X(t)的上升时间为0～T₁，平稳时间为T₁～T₂，下降时间为T₂～T₃；

与的表达式：