[发明专利]空冷高背压供热机组控制背压短时调频系统与调节方法

说明书

本发明提供一种空冷高背压供热机组控制背压短时调频系统与调节方法，所述空冷供热机组控制背压短时调频系统由发电机组、汽轮机低压缸、空冷岛各支列调节阀、空冷岛风扇、分散控制系统、调频空冷背压修正量控制逻辑及控制装置组成。通过短时间控制机组的背压，利用热网参与火力发电机组一次调频控制，从而使得一次调频控制方式多样化。并提供该调频系统调频函数、背压调频频差处理函数图、调频系统控制逻辑框图。通过本发明所述控制背压调频系统及方法可增加空冷供热机组调频手段，通过机组现有分散控制系统协调控制系统，改造容易实现，且对机组本体改造小，控制及调试过程简单，便于工程实现。

技术领域

本发明涉及供热机组的控制领域，尤其是涉及一种空冷高背压供热机组控制背压短时调频系统与调节方法。

背景技术

随着特高压输电及风电、太阳能等新能源建设的快速发展，区域电网结构变得也越来越复杂，电网的安全稳定运行技术要求也越来越高。但是众所周知，风电、太阳能等新能源发电的可预测性相对较差，且风力发电的高峰负荷大多出现在用电量的波谷处，同时新能源发电的可控性也相对较差，一次调频贡献能力有限，对电网的调整来说，风电等新能源并网负荷越高，电网调频,越难。一次调频是电网公司维持电网频率稳定的重要手段。为了电网的安全、稳定、经济运行和提高供电电能质量，电网公司要求上网火力发电机组必须具备一次调频功能，并提出了具体的技术指标和考核办法。火电机组一次调频功能是汽轮发电机组固有的功能，主要通过调节DEH系统的进汽调节门，利用锅炉蓄热，在电网出现异常的情况下，快速响应电网的要求，稳定电网频率，以弥补电网负荷差距，维持电网的安全。

目前大部分火力发电机组的一次调频设计采用DEH+DCS联合调频控制方案，利用DEH侧调频指令直接叠加到机组主汽阀门控制指令上，实现一次调频动作的快速性，保证电网频率波动时，发电机组可以快速增减出力，补偿电网调频所需负荷，利用DCS侧控制方案保证机组一次调频补偿幅度，二者相互配合，提升机组的一次调频性能。

对于供热的火力发电机组，尤其是热负荷较大的空冷高背压供热机组，虽然发电机负荷未达到额定负荷，但汽轮机进汽量已经达到额定进汽量，若在此工况下进行调频，而且根据调频需要往上调负荷时，现有一次调频手段对于调频的快速响应将大大折扣。

申请号：CN201611101417.2中国发明专利公布了一种汽包锅炉火电机组一次调频控制优化方法，该发明可用于汽包锅炉火电机组在实际运行过程中的一次调频自动控制，保证机组在运行过程中，自动将一次调频负荷控制在合理范围内。包括在汽包锅炉火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增加一次调频锅炉主控前馈修正量控制逻辑、一次调频汽机主控前馈修正量控制逻辑、一次调频汽轮机数字电液控制系统DEH修正系数控制逻辑、一次调频汽轮机抽汽量修正量控制逻辑。该发明可降低运行人员劳动强度，且控制效果不依赖于运行人员的技术水平。通过现有机组分散控制系统DCS协调控制系统,实时性好，现场调试过程简单，便于工程实现。该发明是提供了一种汽包锅炉火电机组一次调频控制优化方法，但并没有利用到调整空冷供热背压的方法来进行调频。

申请号：CN201710398438.3中国发明专利公布了一种电站内储能系统对电站一次调频的响应方法及系统，所述响应方法具体包括以下步骤：同时监测电网频率和电站频率，当电站内发出一次调频动作指令时，诊断一次调频动作指令发出原因,并发出控制指令；判断控制指令的优先级，根据优先级别向储能系统发出控制信号。该发明能够在储能系统参与一次调频的过程中，考虑储能系统负荷的影响，从而使得一次调频控制更加精确，储能系统动作更加合理，为电网的稳定运行提供了可靠保证。该专利是通过电站内储能系统进行一次调频，并没有利用调整空冷供热背压的手段进行调频。

综上，现有技术中存在着以下问题：

1、一次调频手段单一：目前火力发电机组一次调频主要是通过调节DEH系统的进汽调节门，利用锅炉蓄热，在电网出现异常的情况下，快速响应电网的要求，稳定电网频率，以弥补电网负荷差距，维持电网的安全；