[发明专利]汽轮机前馈的多级速率调节方法

说明书

汽轮机前馈的多级速率调节方法，属于电力系统自动控制技术领域，本发明为解决现有在大范围变负荷时汽轮机侧的自动增益控制调节性能无法满足需要的问题。本发明调节方法的具体过程为：获取AGC负荷指令和机组实际负荷，计算偏差值ΔN；获取加负荷段阈值L；判断偏差值ΔN的范围，如果‑L≤ΔN≤L，输出功率信号为机组实际负荷；否则实时计算速率限制参数M；判断偏差值ΔN的范围，如果‑M≤ΔN≤M，则将最大修正速率加负荷时的负荷输出值作为输出功率信号，否则将最小修正速率加负荷时的负荷输出值作为输出功率信号。本发明用于火电机组中。

技术领域

本发明涉及一种汽轮机前馈的多级速率调节方法，属于电力系统自动控制技术领域。

背景技术

近年来，以太阳能、风能为代表的新能源在发电系统中的占比逐年增加，太阳能和风能等新能源具有较强的随机性，这给电网的稳定带来了新的挑战，也对传统的火电机组负荷响应能力提出了更高的要求。

在此背景下，提高发电侧AGC(自动增益控制)的调节性能势在必行，传统AGC调节系统是以机组CCS(协调系统)为主要执行者，其接受电网的AGC信号，经信号处理后，协调机组锅炉、汽机协同动作，以满足电网功频调节的要求。

以BF方式(Boiler Follow，锅炉跟踪方式)为前提的CCS系统，对其增加汽轮机前馈系统能显著提高调节性能。但是此协调控制方式，锅炉侧响应本身即滞后于汽机侧，在此基础上的汽机前馈如果仅提高响应速度而不能提高调节稳定性和准确性，将会给锅炉侧带来更大调节压力，在大范围变工况运行时汽压会大幅波动；同时前馈的加入也会致使小幅度负荷扰动即可造成调门频繁动作，长时间运行会导致调门磨损，所以常规汽机侧的前馈系统均会导致超调、设备损耗的问题。

现有的AGC调节，在汽轮机侧所加入的前馈虽然在一定程度上加快了汽机侧的调节速度，但过于灵敏的调节往往导致机组调门频繁动作，长期运行势必影响寿命，且以往改进多是利用加前馈、优化控制器等方法分别对锅炉、汽轮机进行优化控制，以提高机组响应速率，但基于BF下的机组协调，锅炉主导着对汽压的控制，小范围变负荷时，汽轮机调节虽然可以短暂跟上AGC信号，但大范围变负荷时全程调节速率根本上还是依靠锅炉侧的响应。

发明内容

本发明目的是为了解决现有在大范围变负荷时汽轮机侧的自动增益控制调节性能无法满足需要的问题，提供了一种汽轮机前馈的多级速率调节方法。

本发明所述汽轮机前馈的多级速率调节方法，该调节方法的具体过程为：

S1、获取AGC负荷指令N'和机组实际负荷N，计算偏差值ΔN＝N-N'；

S2、获取加负荷段阈值L；

S3、判断偏差值ΔN的范围，如果是-L≤ΔN≤L，则输出功率信号为机组实际负荷N，如果否，则执行S4；

S4、实时计算速率限制参数M；

S5、判断偏差值ΔN的范围，如果是-M≤ΔN≤M，则将最大修正速率加负荷时的负荷输出值N_max作为输出功率信号，否则将最小修正速率加负荷时的负荷输出值N_min作为输出功率信号。

优选的，S2所述获取加负荷段阈值L的具体方法为：

L＝1％×(35％～40％)×N₀；

其中，N₀表示机组额定负荷。

优选的，S4所述实时计算速率限制参数M的具体方法为：

M＝d(C_b(P_dt-P_d0))/dt；

其中，P_dt表示机组最低压力，P_d0表示负荷点压力，C_b表示锅炉储能系数。