[发明专利]一种基于频率下垂调节方法的一次调频控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于频率下垂调节方法的一次调频控制系统及方法，涉及火力发电机组一次调频技术领域。本发明给出了基于频率下垂调节方法的实际一次调频控制系统的系统结构，新一次调频控制系统中包含三个部分荷协调控制部分、基础控制部分、机组部分，负荷协调控制部分包括绝对值计算单元、频率变化范围判断单元、下垂控制负荷指令计算单元、不等率负荷指令计算单元、机炉负荷控制单元(、下垂特性基准频率计算单元。本发明采用频率下垂调节和固定基准频率控制方法互相配合的一次调频控制策略，将发电机组的调频死区设为零，实现一次调频控制快速稳定系统频率并改善由调频死区所带来的频率概率分布双驼峰现象，为电网频率安全提供了有效保障。

主权项

一种基于频率下垂调节方法的一次调频控制系统，包括依次相连的负荷协调控制部分(100)、基础控制部分(200)、机组部分(300)，其特征在于：负荷协调控制部分(100)包括绝对值计算单元(103)、频率变化范围判断单元(104)、下垂控制负荷指令计算单元(105)、不等率负荷指令计算单元(106)、机炉负荷控制单元(102)、下垂特性基准频率计算单元(107)，绝对值计算单元(103)，用于将电网实际频率f与额定基准频率f0的差值，即瞬时电网频率相对变化量Δfk，进行绝对值计算得到瞬时电网频率相对变化量绝对值频率变化范围判断单元(104)，用于依据瞬时电网频率相对变化量绝对值选择开通下垂控制负荷指令计算单元(105)或不等率负荷指令计算单元(106)，下垂控制负荷指令计算单元(105)和不等率负荷指令计算单元(106)不同时开通；下垂特性基准频率计算单元(107)，用于将系统功率缺额转化为目标频差指令其中f为电网实际频率，为下垂特性频率基准值，f0为额定基准频率，其值为50Hz，m为下垂系数，为一个正值，ΔP为一次调频过程的系统功率缺额；下垂控制负荷指令计算单元(105)，用于在开通时将目标频差指令Δfr1转化为实际负荷指令P01；不等率负荷指令计算单元(106)，用于在开通时将固定基准频率控制方法的一次调频控制输入指令Δfr2＝f‑f0转化为实际负荷指令P02，其中f为电网实际频率，f0为额定基准频率；机炉负荷控制单元(102)，用于将下垂控制负荷指令计算单元(105)和不等率负荷指令计算单元(106)转化的实际负荷指令P01和实际负荷指令P02转化为锅炉主控指令OB和汽轮机主控指令OT后输出给基础控制部分(200)；基础控制部分(200)，用于根据锅炉主控指令OB和汽轮机主控 指令OT控制机组部分(300)进行相应动作以进行一次调频；频率变化范围判断单元(104)依据瞬时电网频率相对变化量绝对值选择开通下垂控制负荷指令计算单元(105)或不等率负荷指令计算单元(106)具体为：若则频率变化范围判断单元(104)输出瞬时一次调频系统负荷指令的控制代码C1(0,1)，下垂控制负荷指令计算单元(105)接收信号后保持开通状态，不等率负荷指令计算单元(106)接收信号后被闭锁，此时为频率下垂调节方法；若则频率变化范围判断单元(104)输出瞬时一次调频系统负荷指令的控制代码C2(1,0)，闭锁下垂控制负荷指令计算单元(105)，开通下垂控制负荷指令计算单元(106)，此时为固定基准频率控制方法。