[發明專利]一種實現燃氣-蒸汽聯合循環機組調頻功能的方法

有效

• 申請號: 201210539429.9
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN102979628A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 張應田;劉衛平;張長志;沙威;王建軍;黃靖寧;趙毅;王偉男;郭曉明
• 申請（專利權）人: 天津市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00;F01K13/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于機組自動發電控制技術領域，尤其涉及一種實現燃氣-蒸汽聯合循環機組調頻功能的方法。

背景技術

面對日趨緊張的能源與環境保護的壓力，我國已逐步限制傳統的燃煤發電機組建設，取而代之的是燃氣、風能及太陽能等清潔高效的發電方式，其中燃氣-蒸汽聯合循環機組便是大力建設的主要類型機組。與傳統燃煤發電機組相比，燃氣-蒸汽聯合循環機組具有快速、環保的優點，如今其發電量比重越來越大，燃氣-蒸汽聯合循環機組的調頻性能在電網頻率調節中的作用也越來越大。

傳統燃煤機組的調頻功能實現方法隨著國產控制系統的普及和廣泛應用已非常成熟。燃氣-蒸汽聯合循環發電機組調頻功能主要依靠燃氣輪機，由于燃氣輪機控制系統和控制方法被國外技術封鎖，技術人員較難深入了解其特性，對其內部控制邏輯組態進行改動也被很多條件所限制，因此想在燃機控制系統增加調頻功能較困難。

發明內容

本發明提供了一種實現燃氣-蒸汽聯合循環機組調頻功能的方法，旨在解決目前燃氣-蒸汽聯合循環發電機組調頻功能主要依靠燃氣輪機，由于燃氣輪機控制系統和控制方法被國外技術封鎖，技術人員較難深入了解其特性，對其內部控制邏輯組態進行改動也被很多條件所限制，在燃機控制系統增加調頻功能比較困難的問題。

本發明的目的在于提供一種實現燃氣-蒸汽聯合循環機組調頻功能的方法，該方法將燃氣輪機控制系統的調頻實現方式前移，通過升/降負荷外部預留接口，在蒸汽輪機控制系統中增加調頻控制邏輯，控制燃氣輪機的調頻負荷，在蒸汽輪機控制系統增加調頻功能，實現了燃氣-蒸汽聯合循環機組的調頻功能。

進一步，該實現燃氣-蒸汽聯合循環機組調頻功能的方法的實現條件為：

(1)燃氣輪機控制系統和蒸汽輪機控制系統具有時鐘同步功能；

(2)燃氣-蒸汽聯合循環機組處于正常停運狀態；

(3)蒸汽輪機控制系統至少包含三個精確的機組轉速信號；

(4)燃氣輪機具有升/降負荷外部預留接口。

進一步，該實現燃氣-蒸汽聯合循環機組調頻功能的方法的具體步驟為：

步驟一，在蒸汽輪機控制系統中選中三個機組轉速模擬量信號，進行三取中判斷；

步驟二，將判斷后的蒸汽輪機機組實際轉速信號與蒸汽輪機機組額定轉速信號進行比較，將比較后的轉速差信號轉換成調頻負荷；

步驟三，將轉換后的調頻負荷觸發升/降負荷脈沖傳遞至燃氣輪機控制系統，并根據調頻負荷的大小線性輸出脈沖的長短；

步驟四，將蒸汽輪機控制系統連接升/降負荷兩組硬接線脈沖輸出，燃氣輪機控制系統連接升/降負荷兩組硬接線脈沖輸入；

步驟五，燃氣輪機控制系統根據接收到的升/降負荷脈脈沖，自動在原燃氣調節閥開度基礎上進行調整開度信號。

進一步，在步驟三中，將轉換的調頻負荷觸發升/降脈沖傳遞至燃氣輪機控制系統時，若調頻負荷為正，則說明網頻低，需機組增加負荷，故觸發升負荷脈沖；若調頻負荷為負，則說明網頻高，需機組減小負荷，故觸發降負荷脈沖。

進一步，在步驟五中，當燃氣輪機控制系統接收到升負荷脈沖后，自動在原燃氣調節閥開度基礎上增加開度信號；

當燃氣輪機控制系統接收到降負荷脈沖后，自動在原燃氣調節閥開度基礎上減小開度信號。

進一步，蒸汽輪機控制系統中設置有：

轉速差與調頻負荷轉換功能模塊，用于將比較后的蒸汽輪機機組額定轉速與蒸汽輪機機組實際轉速的轉速差信號轉換成調頻負荷信號，并對調頻負荷信號進行輸出；

蒸機脈沖發生模塊，與所述轉速差與調頻負荷轉換功能模塊相連接，用于接收所述轉速差與調頻負荷轉換功能模塊輸出地調頻負荷信號，觸發生成升/降負荷脈沖，并將升/降負荷脈沖傳遞至燃氣輪機控制系統。

進一步，燃氣輪機控制系統中設置有：

升/降負荷外部預留接口，用于接入蒸汽輪機控制系統接出的升/降負荷兩組硬接線，對燃氣輪機控制系統輸入升/降負荷脈沖；

燃氣調節閥升降模塊，用于根據接收到的升/降負荷脈脈沖，自動在原燃氣調節閥開度基礎上進行調整開度信號。

進一步，所述蒸汽輪機機組額定轉速為3000rpm。