[发明专利]一种膨胀发电机组冲转过程中快速稳定转速的方法有效

专利信息
申请号: 202011254875.6 申请日: 2020-11-11
公开(公告)号: CN112377270B 公开(公告)日: 2022-05-17
发明(设计)人: 钟晶亮;文贤馗;邓彤天;李翔;张世海;王文强;王锁斌;姜延灿;冯庭勇;杨大慧 申请(专利权)人: 贵州电网有限责任公司
主分类号: F01D15/10 分类号: F01D15/10;F01D21/00
代理公司: 贵阳中新专利商标事务所 52100 代理人: 商小川
地址: 550002 贵*** 国省代码: 贵州;52
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摘要:
搜索关键词: 一种 膨胀 发电 机组 转过 快速 稳定 转速 方法
【说明书】:

发明公开了一种膨胀发电机组冲转过程中快速稳定转速的方法,它包括手动改变膨胀发电机组入口进气调节门开度,得到转速与末级膨胀机级组入口压力的关系曲线;冲转指令下达后设定转速目标值和升速率;生成当前时刻的转速给定值;对转速原始信号进行处理得到膨胀发电机组实际转速,测取末级膨胀机级组入口压力实测值和实际转速得到当前实际转速下对应的末级膨胀机级组入口压力应达值;接收实际转速与转速给定值,进入PID进行运算得xa;当实际转速小于转速目标值的97%时xa直接作为进气调节门的开度指令y;当实际转速ωi≥转速目标值的97%时投入转速快速调节回路控制进气调节门开度;实现膨胀发电机组转速的精细调节和快速调节。

技术领域

本发明属于压缩空气储能发电设备控制领域,尤其涉及一种膨胀发电机组冲转过程中快速稳定转速的方法。

背景技术

随着能源结构多元化,储能技术得到蓬勃发展。在储能技术中,压缩空气储能是一项具有光明前景的技术,可以起到削峰填谷的作用,在用电低谷时储存多余的电能,在用电高峰期将电能释放。

压缩空气储能系统的工作分为储能和释能两个阶段。储能阶段,利用电网多余的电能带动电动机,进而驱动压缩机将空气压缩至高压状态,储存于储气室,压缩产生的热量收集保存在高温储热罐中;释能阶段,高压空气从储气室释放,先在换热器中被加热,再进入膨胀机膨胀做功,带动发电机发电。

压缩空气储能系统的膨胀机组一般由多个级组构成。由于压缩空气在膨胀后温度下降较大,为了保证各级膨胀机的进气温度,必须在每级膨胀机前都设置一台加热器,用以提升压缩空气温度。加热器体积较大,必须单独布置,加热器与膨胀机级组之间通过管道连接。

在释能过程中,首先需要启动膨胀发电机组,将膨胀发电机组的转速从零提升到额定转速,然后并网发电。膨胀机组的转速通过布置在第一级加热器前的进气调节门控制。

目前,膨胀发电机组的转速控制主要存在以下问题:1、由于加热器的气侧容积及进气管道的存在,导致各级膨胀机之间的中间容积非常大,给膨胀发电机组的转速控制带来影响,转速控制响应慢、超调大,难以实现转速的精细调节和快速调节控制,不利于机组快速启动和并网;2、传统转速控制,只接受实际转速作为反馈,转速变化是转子驱动力与阻力之间关系的最终体现,因此,只接受转速将造成响应滞后。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:提供一种膨胀发电机组冲转过程中快速稳定转速的方法,能够实现膨胀发电机组转速的精细调节和快速调节,解决目前转速控制响应慢、超调大的问题。

本发明的技术方案:

一种膨胀发电机组冲转过程中快速稳定转速的方法,它包括:

步骤1、手动改变膨胀发电机组入口进气调节门开度,令发电机转速升高直至到达额定转速,得到转速与末级膨胀机级组入口压力的关系表;

步骤2、对转速与末级膨胀机级组入口压力关系表的数据按照二次多项式进行拟合,得到转速与末级膨胀机级组入口压力的关系曲线P=f(ω);

步骤3、将曲线P=f(ω)录入末级膨胀机级组入口压力应达值计算模块;

步骤4、冲转指令下达后,由运行人员在控制系统中设定转速目标值ω0和升速率δω;

步骤5、控制系统中的转速给定值生成模块按照升速率δω自动计算生成当前时刻的转速给定值ωi0

步骤6、转速测量模块连续测取发电机的转速原始信号并进行处理和运算,得到膨胀发电机组实际转速ωi,并送入控制系统的转速精细调节回路和末级膨胀机级组入口压力应达值计算模块;

步骤7、使用高精度压力变送器,连续测取末级膨胀机级组入口压力实测值Pi

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