[发明专利]一种超临界机组参与一次调频的控制方法及控制系统模型

权利要求书

1.一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：超临界机组在给定工况稳定运行时，中压调节阀全开，高压调节阀调至预设开度；机组负荷增加时，高压调节阀的开度增加，中压调节阀开度保持不变；负荷降低导致电网频率增加时，高压调节阀与中压调节阀开度同时关小，高压调节阀和中压调节阀同时参与一次调频；调节完毕后，中压调节阀调至全开状态；

一次调频时，机组实际转速与额定值的差值信号经过滑阀油动机和蒸汽容积的传递函数后，与功率信号进行叠加，再分别经过高压缸和中低压缸的中间容积，再与转速前馈信号进行叠加传递到各执行机构进行信号放大，此时高压调节阀与中压调节阀开度同时关小，使机组输出功降低至电网分配值。

2.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，通过比例控制器和负荷反馈控制，实现高压调节阀和中压调节阀的分别控制。

3.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，通过高压调节阀前馈控制克服扰动变量。

4.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，采用中压调节阀前馈控制。

5.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，高压调节阀与中压调节阀的控制系统均采用无前馈的比例控制同时动作。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，负荷降低导致电网频率增加时具体是指：电网频率超出50±0.05Hz范围时。

7.一种超临界机组参与一次调频的控制系统模型，其特征在于，包括：转速变送器惯性环节模块、调速死区模块、调差系数模块、功率变送器惯性环节模块、比例调节模块P₁、比例调节模块P₂、第一求和模块、第二求和模块、第三求和模块、第四求和模块、增益模块K₁、增益模块K₂、增益模块K₃和增益模块K₄；

转速变送器惯性环节模块的输入端用于接收转速差信号；调速死区模块的输入端与转速变送器惯性环节模块的输出端相连接；调速死区模块的输出端与调差系数模块的输入端相连接，调差系数模块的输出端与第一求和模块的输入端相连接；第一求和模块的输入端还用于接收负荷基准值；第一求和模块的输出端与增益模块K₂的输入端相连接；增益模块K₂的输出端与第二求和模块的输入端相连接；

功率变送器惯性环节模块的输入端用于接收实际功率信号，功率变送器惯性环节模块的输出端与第三求和模块的输入端相连接；第三求和模块的输出端与比例调节模块P₁的输入端相连接；比例调节模块P₁的输出端与增益模块K₁的输入端相连接，增益模块K₁的输出端与第二求和模块的输入端相连接；第二求和模块的输出端用于输出高压调节阀的调节控制信号；

第一求和模块的输出端还分别与第三求和模块和增益模块K₄的输入端相连接；增益模块K₄的输出端与第四求和模块的输入端相连接；第三求和模块的输出端还与比例调节模块P₂的输入端相连接，比例调节模块P₂的输出端与增益模块K₃的输入端相连接，增益模块K₃的输出端与第四求和模块的输入端相连接；第四求和模块的输出端用于输出中压调节阀的调节控制信号。

8.根据权利要求7所述的一种超临界机组参与一次调频的控制系统模型，其特征在于，其控制模型具体包括：

转速变送器惯性环节模块的输入端接收实际的转速差信号Δn，然后进入调速死区模块，该信号超出死区信号后，接入调差系数模块，并与负荷基准值Ps同时输入第一求和模块进行做差运算得到功率波动信号；

实际功率Pt接入功率变送器惯性环节模块得到功率测量信号，再经比例调节模块P1和增益系数为K1的增益模块放大得到高压阀的功率调节信号；

第一求和模块输出的功率波动信号经增益系数为K2的增益模块放大后，再与高压阀的功率调节信号进行前馈叠加输出到高压调节阀；

第三求和模块输出的信号经比例调节模块P2和增益系数为K3的增益模块放大得到中压阀的功率调节信号，功率波动信号经增益系数为K4的增益模块放大后，再与中压阀功率调节信号进行前馈叠加输出到中压调节阀。