[發明專利]火電機組新華控制系統一次調頻邏輯優化方法

有效

• 申請號: 201710986640.8
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107807515B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王曉宇;李偉;楊前華;劉世軍;劉江山;康永昊;徐強;孔德安;李建龍;趙翔;韓宏志;陳志強;莊能;張淼;李永基;曹云峰;王永杰;翟桂萍;程明
• 申請（專利權）人: 國網新疆電力公司電力科學研究院;國家電網公司;新疆天電奇臺能源有限責任公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;G05B13/04
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 董燕;周星瑩

本發明涉及一次調頻控制技術領域，是一種火電機組新華控制系統一次調頻邏輯優化方法，通過機組在不同的負荷段、不同的進汽方式、不同運行方式下設置不同的修正函數，機組在閥位控制下時，變量Y疊加到FDMDMW做為閥位控制流量總指令值直接作用在調門上；當機組功率控制方式下運行時，變量X是規程要求的負荷量直接疊加到FDMDMW做為功率控制PID的設定值，此時變量Y是功率控制時的前饋量，它乘以PID輸出系數做為功率控制的前饋值直接作用在機組的調門上，再通過功率控制PID作用將機組負荷調整到目標負荷變量X。解決了機組一次調頻過調對機組安全的影響，有效滿足了電網對一次調頻負荷的要求。

技術領域

本發明涉及一次調頻控制技術領域，是一種火電機組新華控制系統一次調頻邏輯優化方法。

背景技術

近年來，隨著電網不斷壯大與發展，超臨界與超超臨界火電機組陸續落地，風電、光伏等新能源迅速擴張，由于新能源的不穩定性，對整個電網頻率的影響越來越大，嚴重會影響到電網的安全運行，所以一次調頻在電網運行系統中顯得尤為重要。

新華控制系統DEH一次調頻邏輯組態與ovation控制系統、南京科遠控制系統、國電智勝控制系統、華電南自控制系統和利時控制系統DEH一次調頻控制邏輯組態思路原理都不一樣，新華控制系統DEH功率控制時，其中PID輸出是一個比例系數，是機組流量總指令和機組實際負荷的比值，其他控制系統PID輸出是機組調門總指令。

現有的火電機組新華控制系統一次調頻邏輯設計無法滿足機組在閥位控制和功率控制相互切換后的調頻性能要求。當試驗人員整定好閥位控制下一次調頻參數后，機組控制方式切換到功率控制時，機組一次調頻動作量往往是正常調頻量的3倍甚至會更多，大大降低了鍋爐儲能，降低了主汽溫度，影響了機組主汽壓力、汽包水位、爐膛負壓等重要機組參數，會嚴重影響機組的安全穩定運行；當試驗人員整定好功率控制下一次調頻參數后，機組控制方式切換到閥位控制時，此時的參數設置只能讓機組產生1/3目標調頻量，遠遠不能滿足電網對機組調頻量的要求。

新華控制系統原有的一次調頻控制方法是：機組無論是功率控制或是閥位控制，一次調頻變量X在一定的轉差下經過F(x)計算只能是一個定值，當機組在閥位控制方式運行時，FDMDMW這個信號是流量指令，當機組在功率控制方式運行時，此時FDMDMW這個信號是功率控制的設定值，火電機組都在降壓運行，機組閥位控制和功率控制相互切換后，閥位控制下FDMDMW代表的流量指令值與功率控制下FDMDMW代表的功率設定值不是同一個數值，閥位控制下FDMDMW代表的流量指令數值遠遠大于功率控制下FDMDMW代表的功率設定數值；在不同的控制方式下，一次調頻動作時，FDMDMW都疊加同樣的調頻量X，無法滿足機組對電網調頻要求。

如果試驗人員將一次調頻量X設置為閥位控制方式下的調頻流量指令值時，當機組切換成功率控制時，一次調頻量X疊加在功率控制PID的設定值上，由于此時調頻量X是流量指令值，它不是規程規定的調頻負荷值，流量指令值遠遠大于調頻負荷值，這樣增大了機組的調頻難度，而且調頻量X還要乘以PID輸出的系數作為一次調頻前饋值，由于機組都在降壓運行，PID輸出值都是大于1的系數，這樣的邏輯設計更加增大了機組出力負荷要求，大大降低了鍋爐的儲能，降低了主汽溫度，影響了機組主汽壓力、汽包水位、爐膛負壓等重要機組參數，會嚴重影響到機組的安全穩定運行。

反之，試驗人員將一次調頻量X設置為功率控制下的規程規定的調頻負荷值時，當機組切換為閥位控制時，此時調頻量X是一個調頻負荷值，它不是閥位控制下的調頻流量指令值，而且調頻量X數值遠遠小于機組在閥位控制下流量指令數值。所以調頻量X疊加在FDMDMW這個流量指令值上遠遠不能滿足電網對調頻負荷的要求。

新華控制系統原有的控制方法是在沒有設計單閥和順序閥方式下的一次調頻邏輯，并且機組在不同的負荷段進行一次調頻試驗時無法修正閥位控制下的流量指令值或功率控制方式下的前饋值。

發明內容