[發明專利]一種發電機組快速減負荷的網頻調整方法

有效

• 申請號: 201510211772.4
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN104779615B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 文博;任慶華;章燎;米玉鴻;張長茂
• 申請（專利權）人: 酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/40
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心62100
• 代理人: 鮮林

技術領域

本發明屬于電力系統運行和控制技術領域，涉及大電源向大負荷直供電系統中各發電機組的網頻調整方法，特別涉及大電源向大負荷直供電系統中發電機組快速減負荷的網頻調整方法。

背景技術

采用大機組對大槽型電解鋁的直供電電網模式，目前國內尚無可供借鑒的運行、實踐先例。機組快速減負荷控制模式的選擇、減負荷量與關閉汽輪機進汽調門數量的設置直接影響到電網的安全運行。直供電系統初期由于機組較少，機組的調頻能力有限，造成直供電電網較為脆弱，發生事故處理不當可能造成電網崩潰。加之電解槽大負荷本身對供電要求的特殊性，就決定直供電電網安全運行風險很大。大電源向大負荷直供電系統中機網頻率匹配不一致，易導致電網不穩定，不能有效減少機組非停次數，使供電系統大負荷缺額導致潰網。當大電源向大負荷直供電系統中網頻過高時，沒有合適容量的小機組用于切除降低電網頻率。

發明內容

本發明的目的在于大電源向大負荷直供電系統中通過快關電源側發電機組進汽調門實現快速減負荷，達到不停機即可減載降頻，避免電源系統潰網的風險。

本發明采用如下技術方案：一種發電機組快速減負荷的網頻調整方法，具體包括以下步驟；

a. 擬定快速減負荷機組：根據大電源向大負荷直供電系統中各機組調頻能力、接帶負荷情況，通過一次調頻性能試驗得出響應能力最好的機組做為快速減負荷的機組，并設置該機組的運行負荷量為70%至90%額定負荷；

b.快速減負荷機組控制方式和機組進汽模式的選擇：快速減負荷機組控制方式包括：協調方式、DEH功控方式、閥控方式，機組進汽模式包括：單閥模式、順序閥模式。對快速減負荷機組控制方式、汽輪機進汽模式通過試驗綜合分析，得出快速減負荷調頻效果最佳的機組控制方式和汽輪機進汽模式；

具體如下：在DEH功控方式下，當快速關閉進汽調門時，因功控回路的投入會使得其它調門開度相應增加，從而保持了原定負荷值，故該控制方式不予采取。當機組處于協調控制方式時，進汽調門關閉會引起主汽壓力增加，作為機側負荷指令的前饋量會減弱減負荷量，而閥控方式下機組處于開環調節模式，進汽調門關閉直接作用于機組負荷變化，相比而言，閥控方式是機組控制方式的最佳選擇。就進汽方式而言，順序閥模式下存在調速汽門開度不斷的變換，每個調門開度幾乎各異，如若選擇順序閥模式關閉進氣調門每次快減負荷量不盡相同，故不可取。而單閥模式卻因開度一致，且其開度隨負荷變化而統一變化，易于控制。綜上分析，快速減負荷機組選擇閥控方式、機組進汽模式在單閥模式下，通過快速減負荷實現調頻效果最佳。

c. 模擬實驗得出快速減負荷機組的快速減負荷能力：在步驟b得到的機組控制方式和機組進汽模式下，確定每一關鍵負荷點下快速關閉一個高壓缸進汽調門引起的負荷減少量、主汽壓力的變化量；所述關鍵負荷點為選取機組額定負荷70%-90%范圍內的3或4個點；分析上述試驗結果，通過初始負荷-負荷平均減少量的線性關系，得出該機組在70%至90%額定負荷范圍內，不同時間內的負荷減少量范圍；

d. 根據大電源向大負荷直供電系統中網頻與負荷對應關系，確定網頻調整范圍，然后依據網頻調整范圍及對應的通過快關汽輪機進汽調門的減負荷量確定實現快速調頻需關閉發電機組中汽輪機進汽調門的數量；

其中，：系統的功率變化，單位MW；

：發電機的單位調節功率，單位MW/Hz；

：綜合負荷的單位調節功率，單位MW/Hz，通常：=1.5；另外， “-”表示頻率變化方向與負荷變化方向相反。

本發明的有益效果是：本發明解決了大電源向大負荷直供電系統中機網頻率匹配不一致，電網不穩定的問題，有效減少機組非停次數，避免供電系統大負荷缺額導致潰網的風險。本發明通過快關電源側發電機組進汽調門實現快速減負荷，解決了大電源向大負荷直供電系統中網頻過高時，沒有合適容量的小機組用于切除以降低電網頻率的問題，達到不停機即可減載降頻的目的，避免電源系統潰網的風險。實現了大電源向大負荷直供電系統中發電機快速減負荷實現網頻調節。快速減負荷機組選擇帶負荷量在70%至90%額定負荷，安全可靠，不僅防止減負荷量有限致使燃燒不穩定，同時也避免了快速減負荷引起鍋爐超壓。

附圖說明

圖1為本發明的流程框圖。

具體實施方式