[發明專利]一種火電機組涉網性能在線監測方法及裝置

在審

• 申請號: 201710681660.4
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107589706A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 盛鍇;周年光;宋軍英;尋新
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩,吳歡燕

技術領域

本發明涉及火電機組技術領域，更具體地，涉及一種火電機組涉網性能在線監測方法及裝置。

背景技術

火電機組的一次調頻功能和機組功率控制穩定性是其重要的涉網功能之一。其中，一次調頻功能是電網頻率控制的重要手段，當電網發生頻率故障導致實際頻率變化越過額定限值后，機組應根據實際頻率迅速調整負荷出力以達到穩定頻率的目的。因此，對于一次調頻的性能要求，機組負荷響應的快速性是其關鍵指標之一。另一方面，火電機組功率控制的穩定性也關系著電網穩定運行安全，當機組由于功率控制存在穩定性而導致機組發生持續的功率振蕩后，若其振蕩頻率接近電網固有頻率，則有可能引起電網低頻振蕩事故。

已有研究表明火電機組的一次調頻性能、功率控制穩定性與火電機組的閥門流量特性密切相關。當火電機組存在閥門流量特性問題時，其可能產生的后果就包括了一次調頻性能下降以及機組功率振蕩。因此，對于并網火電機組而言，如何規避由閥門流量特性引起的一次調頻性能下降以及功率控制失穩等問題，對于保障機組的涉網性能和電網的安全穩定運行意義重大。

發明內容

針對上述的技術問題，本發明提供一種火電機組涉網性能在線監測方法及裝置。

第一方面，本發明提供一種火電機組涉網性能在線監測方法，包括：基于火電機組總閥位指令的當前值在閥門流量特性曲線中對應的斜率與一次調頻報警閾值及功率控制失穩報警閾值的比較結果，判斷當前火電機組是否存在涉網風險。

其中，所述火電機組涉網性能在線監測方法進一步包括：若C₁＜k＜C₂，則火電機組的涉網性能安全；若k＜C₁，則火電機組存在一次調頻性能下降的風險，發出一次調頻報警；若k＞C₂，則火電機組存在功率控制失穩的風險，發出功率控制失穩報警；其中，k為火電機組的總閥位指令的當前值在閥門流量特性曲線中對應的斜率，C₁為一次調頻報警閾值；C₂為功率控制失穩報警閾值。

其中，所述火電機組涉網性能在線監測方法還包括：獲取實際火電機組的閥門流量特性曲線。

其中，所述獲取實際火電機組的閥門流量特性曲線包括：S01，獲取火電機組的總閥位指令數據集、主汽壓力數據集和調節級壓力數據集；S02，根據所述主汽壓力數據集和所述調節級壓力數據集獲取壓比數據集，以及根據所述壓比數據集中的最大值和所述總閥位指令數據集中的最大值獲取基準值；S03，根據所述總閥位指令數據集、所述壓比數據集和所述基準值，獲得實際火電機組的閥門流量特性曲線y＝f(x)。

其中，所述斜率為：

其中，μ_Now為火電機組總閥位指令的當前值，k為火電機組總閥位指令的當前值在閥門流量特性曲線中對應的斜率。

其中，所述壓比為所述基準值為

其中，p_T為主汽壓力，p₁為調節級壓力，ε為壓比，ε_Max為壓比最大值，μ_Max為總閥位指令最大值，y_N為基準值。

其中，所述S03包括：以所述總閥位指令為自變量x，所述壓比與所述基準值的比值為因變量y，即采用多項式擬合的方法獲取所述閥門流量特性曲線y＝f(x)。

第二方面，本發明提供一種火電機組涉網性能監測裝置，包括：比較判斷模塊，用于基于火電機組總閥位指令的當前值在閥門流量特性曲線中對應的斜率與一次調頻報警閾值及功率控制失穩報警閾值的比較結果，判斷當前火電機組是否存在涉網風險。

第三方面，本發明提供一種火電機組涉網性能在線監測設備，包括：至少一個處理器；以及與所述處理器通信連接的至少一個存儲器，其中：所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令能夠執行如權利要求1至7任一所述的方法。

第四方面，本發明提供一種非暫態計算機可讀存儲介質，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，所述計算機指令使所述計算機執行如權利要求1至7任一所述的方法。

本發明提供的一種火電機組涉網性能在線監測方法及裝置，通過基于火電機組總閥位指令的當前值在閥門流量特性曲線中對應的斜率與一次調頻報警閾值及功率控制失穩報警閾值的比較結果，來實時監測并判斷火電機組當前的運行狀態是否存在一次調頻性能下降和功率控制失穩所產生的涉網安全風險，以此指導機組運行，保障機組涉網性能，最終有利于電網的安全穩定運行。