[发明专利]发电设备的控制装置

说明书

本发明涉及一种对一个供电系统中的电厂机组进行自动控制的控制装置，该控制装置带有通过数据传输元件与每个待控制的电厂机组相连的第一控制单元，该控制单元接收机组特定的测量值并输出机组特定的指令值。

DE4135803A1公开了一种用分布式计算机系统控制由数个机组构成的电厂设备的装置。为了确保运行过程得以简化，中央监视和控制装置把信息输入到发电机组特定的存储器中并输出指令，用以操纵电厂机组的运行。

此外，在一个供电系统中，仔细地使配电网中的数个电厂机组发出的电能与数个用户所消耗的电能相互协调是可靠供电的前提条件。如果发电量和耗电量相同，则作为电网中的一个主要特性参数的网络频率恒定不变。其额定值例如在欧洲联合电网中为50赫兹。例如通过一个电厂机组停机和通过接通或断开一个电能用户而出现的频率偏差可视为发电机功率升降的量度。此外，频率特性还与纳入供电系统的电厂机组的数目有关。即因一个机组停机故障在一个较大的联合电网中导致的网络频率扰动明显低于在一个较小的孤立电网中导致的网络频率扰动。

如出版物《VGB发电站技术》(“VGB Kraftwerkstechnik”)1980年1月第一期，第18至23页所描述的，除了在供电系统内部补偿频率偏差之外，另一个任务在于，在与相邻的供电电网的接口处须保持给定的传输功率。因此，对一个电厂机组的频率和功率调整提出了例如德国联盟协会(DVG)规定的要求。例如一个要求是，在30秒钟之内可供给一个相当于电厂机组额定功率的5％的功率增量和在5秒钟之后可供给功率增量的一半，即2.5％。

在上述出版物《VGB电站技术》1980年1月第一期，第19至23页描述了功率调整和频率支持的可能性。当为了在秒钟的范围内快速改变功率，存在多个可同时或交替进行的介入可能性时，为使一个电厂机组的功率发生持久变化，需要改变燃料投入。在一个烧矿物燃料的电厂机组中，在燃料加入量的或炉膛功率的提高和由此得到的功率提高之间必然会在蒸汽发生器中出现滞后时间。为了在频率扰动时消除这种滞后时间，在最初的5或30秒之内例如打开汽轮机的先前保持在节流位置的调节阀，并从而实际上在没有滞后的情况下启动可供使用的蓄汽器和使其卸载。    

除了通过消除汽轮机调节阀的节流状态使功率提高之外，还要切断设在汽轮机的水--汽循环中的、用来自汽轮机的抽汽加热的低压预热器。同时流经低压预热器的冷凝液流可在几秒种内被停流和重新增强。例如德国专利文献DE-PS3304292描述了上述通过切断低压预热器以冷凝液停流使烧矿物燃料的电厂机组的功率得到快速调整的措施。

这种通常被称为备用功率或简称为秒种后备的跳跃式的功率提高，基于蓄汽器的储存能力较小而受到时间限制。为了保持持续附加功率，要求所谓的分钟后备，即在几分钟内准备的多余功率。这是例如通过提高炉膛功率实现的。其中，功率提高的延迟时间和变化速度与电厂的类型有关，即相关的电厂机组是例如一烧石油或烧天然气的汽轮发电机还是一烧煤的燃气轮机和/或汽轮机设备；参见如《电业》(“Elektrizitaetswirtschaft”)74卷(1975)第24期，第884至894页。

在一个电厂机组的运行中，由于汽轮机调节阀节流造成损失而要预置秒钟后备，这会增加燃料费用。这特别在无扰动运行的情况下，即在电能的供求之间实现功率平衡的情况下，是不经济的。

本发明的目的在于，提供一种经济地控制一个供电系统中的电厂机组的可能性，其中，既能保持供能或供电的给定可靠性水平，又可避免没必要高的功率后备。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种本文开始所述类型的控制装置，通过以下技术特征的方案来解决，该控制装置的控制单元在考虑存储值的情况下对测量值进行周期性分析并为一个或每个电厂机组规定一个控制指令，最好是一个启动或停机的指令，其中，第一控制单元为每个电厂机组确定一个在总的需覆盖的电网负荷中所占功率份额的额定值(P_sn)和一个在总备用功率中所占份额的额定值(R_sn)。