[发明专利]一种供热蝶阀提高火电机组二次调频能力的方法

说明书

一种新型电力系统下供热蝶阀与火电机组联合二次调频的方法，通过改变供热蝶阀的开度调整供热抽汽流量的大小。锅炉负荷不变，主蒸汽流量不变，在保证系统安全的前提下增加供热蝶阀开度，供热抽汽量增加，用于汽轮机做功的蒸汽量减少，发电负荷会减小；减小供热蝶阀开度，供热抽汽量减小，用于汽轮机做功的蒸汽量增加，发电负荷会增加。当供热火电机组本身的AGC调节能力不足时，通过改变供热蝶阀的开度来控制抽汽流量的大小，从而补偿机组AGC调节，供热蝶阀与火电机组联合二次调频，能提高供热火电机组的AGC调节能力，改善AGC调节性能,增加机组灵活性。

技术领域

本发明涉及电力系统供热技术领域，具体涉及一种供热蝶阀提高火电机组二次调频能力的方法。

背景技术

未来随着可再生能源发电大规模集群并网和高渗透分散接入，风光等电源出力的波动性和不确定性将给电力系统带来更为复杂的安全稳定挑战，给电网调节调度、灵活运行带来挑战。新型电力系统以新能源发电为主体，但从我国电力安全和能源安全的角度出发，火力发电的“压舱石”地位将长期不变。

未来为了保障大规模新能源并网发电，火力发电必须承担更多的调峰调频任务，提升火电机组二次调频能力刻不容缓。截至2020年底，我国热电联产装机规模占火电总装机规模的37.6％。未来，供热火电机组在火力发电机组中的占比会越来越高。目前供热火电机组灵活性调节能力不足，普遍存在二次调频(二次调频即为AGC调节，本文中提及的二次调频均指AGC调节)能力差的问题，主要表现在以下两方面：

(1)供热火电机组负荷调节范围缩小，灵活调节能力降低。例如一台330MW的机组，不供热时，其在AGC模式下的正常调节范围应当为170MW-330MW；供热后，其在AGC模式下的调节范围缩小至170MW-280MW。由于供热火电机组抽出部分蒸汽用于满足热负荷的需求，此部分蒸汽并未做功，所以造成机组所能调节的最大负荷小于额定负荷。

注：本文的供热火电机组均指抽气供热机组。

(2)AGC调节性能差，主要表现为机组的调节速率指标、调节精度指标、响应时间指标差(机组AGC调节性能的优劣由以上三个指标来评价)。机组AGC调节性能差，会减少电厂的辅助服务收益，严重者会被调度考核，甚至会被取消AGC 投入资格。电力系统中，如果太多供热火电机组AGC调节性能差，会增加整个电网的二次调频难度，不利于电网安全稳定运行，会阻碍我国新型电力系统的构建。所以提高供热火电机组的二次调频能力是一项亟待解决的问题。现有的技术通常在机组控制逻辑层面进行优化，或者依靠电池储能提高火电机组调频能力。在逻辑层面进行优化，一定程度上能提高机组二次调频能力，但效果有限，无法适应机组各种运行工况。依靠储能提高火电机组二次调频能力，效果很好，但配备储能投资较大，经济性效益低，电厂普遍难以收回成本。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种供热蝶阀提高火电机组二次调频能力的方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种供热蝶阀提高火电机组二次调频能力的方法，包括如下步骤：

a)获取供热火电机组的发电出力上限P_h、供热火电机组的发电出力下限P_L及供热火电机组的实际发电功率P；

b)当供热火电机组的实际发电功率P大于供热火电机组的发电出力上限P_h时进行如下操作：b-1)将供热火电机组的实际负荷值与其接收到的负荷指令值求偏差，将偏差值乘以标幺系数K，式中C为供热火电机组的额定抽气供热流量，S为供热蒸汽与发电负荷折算系数；

b-2)将标幺后的偏差值经过PID控制器运算得到开度指令后，将开度指令输出给供热蝶阀；