[發明專利]一種負荷指令動態補償方法及系統

有效

• 申請號: 201210118490.6
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN103378784A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 李衛華;駱意;高愛國;楊振勇;謝明;陳振山
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;國家電網公司
• 主分類號: H02P9/04
• 分類號: H02P9/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明是關于火力發電技術，特別是關于火力發電機組的自動發電控制(Automatic?Generation?Control?AGC)技術，具體的講是關于一種負荷指令動態補償方法及系統。

背景技術

AGC技術是保證電網安全經濟運行，提高電網運行水平的重要措施之一，發電機組AGC特性顯著影響系統的安全穩定水平，是網廠協調的一項重要內容。在全國聯網的形勢下，為提高電網AGC運行質量，確保電網頻率質量和網間聯絡線控制水平，2008年以來各個區域電監局相繼出臺本區域的《并網發電廠輔助服務管理實施細則》和《發電廠并網運行管理實施細則》，對發電機組AGC性能進行經濟考核，針對AGC控制品質指標提出了更高要求。

為提高火力發電機組的AGC能力，目前，現有技術中一般遵循以下原則：

(1)CCS側設計要求：采用分散控制系統(DCS)且具有機組協調控制和AGC功能的機組，為滿足AGC控制品質要求，必須選擇“爐跟機”CCS控制模式，即采取負荷響應較快的汽輪機側進行功率調節，而響應負荷較慢的鍋爐側進行機組主汽壓與汽溫控制。CCS側完成協調控制模式切換并進行功率調節，輸出綜合閥位指令。火力發電機組AGC典型控制回路如圖1所示。

(2)DEH側設計要求：機組由DEH、CCS共同完成AGC功率控制功能。DEH側在機組協調控制模式下運行在閥位控制方式，DEH接受CCS控制輸出綜合閥位指令。各調節閥依據流量特性曲線響應綜合閥位指令動作，最終完成實發功率響應機組調度負荷指令的任務。

通過以上設計，發電機組能夠及時、準確響應調度負荷指令，提供高品質電能。

發明人在實現本發明的過程中，發現現有技術中至少存在如下不足：

調度部門發出的負荷指令LDC1經過網絡通信和遠端控制設備(RTU)的運算輸出4-20mA信號，最終機組DCS控制系統收到的目標負荷指令LDC2，作為發電機組側的AGC指令，其信號本身就較負荷指令LDC1具有一定的遲延和衰減，如圖2所示。最終機組實發功率響應調度負荷的實時性和準確性較差。

該設計雖然實現了機組的AGC功能，但為了防止接收到的調度指令的瞬間大幅變化導致機組蓄熱突然大量損失，最終影響機組安全穩定運行，圖1的AGC典型控制回路設計了負荷“速率限制”模塊，因此任何形式(通常包括階躍和斜坡信號)的調度指令均受到其速率限制，從而嚴重影響機組負荷變化響應時間指標。

例如，某1000MW機組調度指令LDC1在T1時刻由600MW階躍升至800MW，而機組收到指令LDC2則在T2時刻緩慢變化至略小于800MW的指令，存在滯后和衰減。

再例如，某發電機組在600MW負荷工況，進行200MW升負荷擾動試驗，經過調度側信號LDC1與發電側信號LDC2對比機組負荷指令穩態偏差4MW，擾動瞬間指令偏差更大，負荷指令響應滯后時間達到3秒。

發明內容

本發明提供一種負荷指令動態補償方法及系統，以提高機組AGC的控制精度及響應時間。

為了實現上述目的，本發明提供一種負荷指令動態補償方法，該方法包括：接收負荷指令LDC1經過通信網絡及遠程終端設備RTU后輸出的目標負荷指令LDC2，并對所述LDC2進行微分運算生成指令變化量；如果所述指令變化量的絕對值ABS發生變化，接收所述LDC2進行速率限制后生成的實際負荷指令LDC3與所述LDC2的差值，對所述差值限幅處理，生成限幅值Δ；獲取所述指令變化量的限幅處理結果，并將所述限幅處理結果與Δ進行相乘運算，生成動態精度補償值；將所述動態精度補償值輸入到CCS控制單元的功率調節器的輸入端進行動態精度補償，并將所述動態精度補償值限幅后輸入到所述功率調節器的輸出端進行動態快速補償。

進一步地，將所述動態精度補償值限幅，包括：獲取機組在額定主蒸汽壓力且滿負荷工況下的綜合閥位指令開度Z；將所述動態精度補償值限幅為2％Z。

進一步地，所述指令變化量的限幅處理結果為2％Pe。

進一步地，對所述差值限幅處理，生成限幅值Δ，包括：對所述差值限幅處理，使得當所述的指令變化量限幅為2％Pe時，達到最大限幅Δ＝1。