[发明专利]一种针对电网大频差的火电机组智能一次调频控制方法

摘要

本发明涉及一种针对电网大频差的火电机组智能一次调频控制方法，包括：电网频率变化超过设定的大频差时，根据电网频差和机组实际出力情况确定一次调频负荷需求，以防机组调频出力超过机组当前最大实际出力能力，保障机组的稳定和安全运行；同时，根据调频负荷需求直接改变机组相应煤量、给水流量和风量，快速补偿机组能量需求，提供大频差调频所需的大幅和持续的调频功率输出，并减少机组汽温和汽压的波动。与现有技术相比，本发明在保证火电机组安全运行前提下，能够大幅提高机组大频差一次调频性能，提高机组大频差调频过程中的运行稳定性。

主权项

1.一种针对电网大频差的火电机组智能一次调频控制方法，其特征在于，包括：电网频率变化超过设定的大频差时，根据电网频差和机组实际出力情况确定一次调频负荷需求，以防机组调频出力超过机组当前最大实际出力能力，保障机组的稳定和安全运行；同时，根据调频负荷需求直接改变机组相应煤量、给水流量和风量，快速补偿机组能量需求，提供大频差调频所需的大幅和持续的调频功率输出，并减少机组汽温和汽压的波动；该方法具体包括以下步骤：步骤1)，根据机组DCS系统中采集到的电网频率信号f，计算电网频差Δf；步骤2)，若电网频差Δf＞m，则按下式计算得到电网要求的一次调频负荷指令H1：H1＝‑(Δf·60‑2)·Pe/(n·Kc)如电网频差Δf＜‑m，则按下式计算得到电网要求的一次调频负荷指令H1：H1＝‑(Δf·60+2)·Pe/(n·Kc)式中，Pe为机组额定有功出力；n为汽机额定转速；Kc为汽机转速不等率，m为设定的机组大频差定值，为负荷指令的函数：m＝f(ULD)，ULD为机组负荷指令；步骤3)，根据机组制粉系统出力情况计算当前机组最大出力：M1＝k·(gec‑gmax)·α，式中k为当前制粉系统中磨煤机投入自动运行的台数，gec为单台磨煤机最大出力，gmax为投入自动运行磨煤机中输出煤量最大出力值，α为机组当前负荷煤量比；步骤4)，计算机组一次调频负荷上下限值，其中负荷指令上限Mmax按下式计算得到：Mmax＝min(M1,6％Pe,Pmax‑ULD)一次调频负荷指令下限按下式计算得到：Mmin＝max(‑6％Pe,Pmin‑ULD)式中，Pmax为运行人员根据机组运行情况设定的机组负荷上限；Pmin为运行人员设定的机组负荷下限；min为取小算式；max为取大算式；步骤5)，根据步骤2)中计算得到的电网要求一次调频负荷指令和步骤4)中计算得到的一次调频负荷指令上下限值，计算机组实际一次调频负荷指令H：步骤6)，将步骤5)中计算得到的机组实际一次调频负荷指令叠加至机组负荷控制回路的负荷指令中，通过调节汽机调门开度进行负荷闭环控制；步骤7)，根据步骤5)中计算得到的机组实际一次调频负荷指令计算锅炉燃料、给水和风量的前馈，燃料大频差一次调频前馈指令Gfuel＝H·η，给水流量大频差一次调频前馈指令Gwtr＝H·μ，风量大频差一次调频前馈指令Gair＝H·ζ，式中η，μ，ζ分别为机组单位负荷对应的燃料量、给水流量和风量；步骤8)，将步骤7)中的锅炉燃料、给水和风量的前馈指令直接叠加至DCS中燃料控制子回路中的燃料指令、给水流量控制子回路中的给水指令和风量控制子回路中风量指令中，得到上述各控制量的总指令，由对应各控制回路快速调节进入锅炉的燃料、给水和风量。