[發明專利]一種汽包鍋爐火電機組一次調頻控制優化方法

有效

• 申請號: 201611101417.2
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106773681B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 姚遠;王英薈;金元;劉洋;李建軍;郝欣;王聰穎;宋圣軍;張天放;胡紹宇;付宇
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;F01D17/10
• 代理公司: 21100 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司
• 代理人: 何學軍

本發明屬于火力發電機組自動控制技術領域，尤其涉及一種汽包鍋爐火電機組一次調頻控制優化方法。可用于汽包鍋爐火電機組在實際運行過程中的一次調頻自動控制，保證機組在運行過程中，自動將一次調頻負荷控制在合理范圍內。包括在汽包鍋爐火電機組分散控制系統DCS的控制邏輯組態中增加一次調頻鍋爐主控前饋修正量控制邏輯、一次調頻汽機主控前饋修正量控制邏輯、一次調頻汽輪機數字電液控制系統DEH修正系數控制邏輯、一次調頻汽輪機抽汽量修正量控制邏輯。本發明可降低運行人員勞動強度，且控制效果不依賴于運行人員的技術水平。通過現有機組分散控制系統DCS協調控制系統，實時性好，現場調試過程簡單，便于工程實現。

技術領域

本發明屬于火力發電機組自動控制技術領域，尤其涉及一種汽包鍋爐火電機組一次調頻控制優化方法。可用于汽包鍋爐火電機組在實際運行過程中的一次調頻自動控制，保證機組在運行過程中，自動將一次調頻負荷控制在合理范圍內。

背景技術

一次調頻是電網公司維持電網頻率穩定的重要手段。為了電網的安全、穩定、經濟運行和提高供電電能質量，電網公司要求上網火力發電機組必須具備一次調頻功能，并提出了具體的技術指標和考核辦法。火電機組協調控制系統是機組控制中的最高級控制器，負責協調汽輪機與鍋爐間的能量平衡控制，保證機組參與電網一次調頻的調節品質。協調控制被控對象為多輸入多輸出系統，具有非線性、參數慢時變、以及大遲滯與大慣性的特點。尤其體現在制粉和燃燒系統的控制環節，從提高給煤機轉速增加給煤量，到鍋爐燃燒增強產生的蒸汽量增加，實現機組的實際負荷增加，整個過程環節較多，慣性較大，給一次調頻功能設計與實現帶來許多困難。

近些年眾多國內學者對火電機組一次調頻控制相關問題進行了研究與探討，例如《中國電機工程學報》的《機組一次調頻參數指標在線估計方法》，發展穩定可靠的一次調頻特性參數在線估計方法，提出在電網突發擾動后衡量機組快速支援能力的指標及其算法，將該算法應用于實際機組的在線監測，獲得了準確有效的估計結果。《熱力發電》的《超超臨界機組一次調頻控制策略的優化》針對原機組的一次調頻控制策略，設計了基于數字式電液控制系統(DEH)的一次調頻控制策略，采用電網頻率取代汽輪機轉速參與一次調頻控制；利用DEH掃描周期速度快的特點，在DEH中組態一次調頻功率控制、一次調頻閥位控制值設定和機組協調控制(UCC)的一次調頻功率控制等邏輯；在UCC組態中一次調頻功率控制邏輯，直接從DEH向UCC傳輸調頻功率，以便快速獲得電網頻率偏差值，從而快速調頻；根據超臨界機組直流鍋爐蓄熱小的特點，將調頻功率加入鍋爐負荷指令的靜、動態前饋控制中，以保證一次調頻的快速性、有效性、安全性以及長期穩定性。中國專利“一種防止一次調頻反向調節器”專利申請號201510072922，公開了一種防止一次調頻反向調節器，它包括輸出回路，一次調頻方向判斷回路、一次調頻動作判斷回路和AGC動作判斷回路與機組目標功率選擇判斷回路連接，機組目標功率選擇判斷回路與輸出回路連接；本發明解決了現有技術采用一次調頻技術來維持電網頻率穩定存在的發電機組一次調頻控制系統由于設計的不完整，不能適應生產過程中出現的所有工況，引起電網頻率變化對應的功率需求與發電機組一次調頻動作實際的功率變化作用相反，最終加劇了電網頻率的不穩定性等問題，解決了電網頻率變化對應的功率需求與發電機組一次調頻動作實際的功率變化作用相反，存在的影響電力系統電網頻率穩定等問題。

以上這些文獻主要從一次調頻在線監測、一次調頻的常規設置、防止一次調頻反向調節等方面進行了闡述，但對汽包鍋爐機組一次調頻鍋爐主控前饋修正量、一次調頻汽機主控前饋修正量、一次調頻汽輪機數字電液控制系統DEH修正系數、一次調頻汽輪機抽汽量修正量沒有進行有針對性的研究。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種汽包鍋爐火電機組一次調頻控制優化方法，其目的是為了解決一種汽包鍋爐火電機組一次調頻自動控制問題，充分發揮設備潛力，滿足電網一次調頻要求。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

一種汽包鍋爐火電機組一次調頻控制優化方法，包括以下步驟：