[發(fā)明專利]一種并網(wǎng)運行汽輪機局部轉速不等率的獲得方法

有效

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• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108843409B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 張寶;丁陽俊;顧正皓;樊印龍;應光耀;高寬;吳文健
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)公司;杭州意能電力技術有限公司
• 主分類號: F01D17/10
• 分類號: F01D17/10;H02J3/24
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明公開了一種并網(wǎng)運行汽輪機局部轉速不等率的獲得方法。汽輪機的局部轉速不等率制約著機組的一次調(diào)頻能力，也影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明通過汽輪機流量特性試驗，獲得各汽輪機調(diào)節(jié)閥開度下的機組功率值，對其進行修正、標幺化處理、擬合后獲得汽輪發(fā)電機組功率與調(diào)節(jié)閥開度的關系曲線；對該曲線進行求導或離散化處理后通過差分方法計算，獲得任一調(diào)節(jié)閥開度下，汽輪發(fā)電機組功率變化量與調(diào)節(jié)閥開度變化量的比值；再根據(jù)汽輪機控制系統(tǒng)中設定的轉速不等率，計算得到汽輪機局部轉速不等率。應用本發(fā)明提供的方法，可方便、準確地得到汽輪機局部轉速不等率，有助于對汽輪發(fā)電機組控制性能進行評價與優(yōu)化，提高機組與電網(wǎng)運行的安全性。

技術領域

本發(fā)明涉及大型熱力發(fā)電廠汽輪機運行與控制技術領域，具體地說是一種并網(wǎng)運行汽輪機局部轉速不等率的獲得方法。

背景技術

汽輪機轉速不等率是汽輪機及其調(diào)速系統(tǒng)的特征參數(shù)之一，反映了汽輪機功率與轉速之間的關系，它決定著當電網(wǎng)頻率偏離額定值時，并網(wǎng)運行的各臺汽輪發(fā)電機組出力調(diào)整幅度的大小。早期的液調(diào)汽輪機，其轉速不等率由組成調(diào)速系統(tǒng)的各機械環(huán)節(jié)共同決定，可以在離網(wǎng)的狀態(tài)下，通過對汽輪機調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)試驗來獲得，而運行中不可以調(diào)整；而采用數(shù)字電液控制(簡稱“電調(diào)”)系統(tǒng)的汽輪機，其轉速不等率則理論上變成了一個可以由技術人員直接設定的控制參數(shù)，一般地，常規(guī)熱力發(fā)電機組汽輪機的轉速不等率要求設置在4～5％。在穩(wěn)定狀態(tài)下，汽輪發(fā)電機組功率與通過汽輪機的蒸汽流量成正比關系；通過汽輪機的蒸汽流量與調(diào)節(jié)閥開度之間的關系被稱為“汽輪機流量特性”，理想狀態(tài)下，這一關系是線性的，但由于設備制造、老化等原因，這一線性關系常被破壞，無法保證調(diào)節(jié)閥在任何位置時變化同樣的開度能獲得相同的負荷改變量，也就是說，即使通過控制參數(shù)的設定，可以保證調(diào)節(jié)閥全開全關范圍內(nèi)的汽輪機轉速不等率平均值滿足4～5％的要求，但卻無法保證任意調(diào)節(jié)閥開度下的局部轉速不等率也滿足這一要求，而對于汽輪機發(fā)電機組的一次調(diào)頻功能來說，局部轉速不等率才是真正具有實際意義的。近年來，國內(nèi)的區(qū)域電網(wǎng)出現(xiàn)了多起有功缺額導致的電網(wǎng)低頻事件，很多機組一次調(diào)頻能力發(fā)揮欠佳，在一定的電網(wǎng)頻率偏差下，汽輪發(fā)電機組功率變化響應遠沒有達到設計值，其根本原因就是局部轉速不等率過大；也有分析指出，汽輪機局部轉速不等率過小，機組的功率控制易失穩(wěn)，極易誘發(fā)電力系統(tǒng)的低頻振蕩。

因此，汽輪機的局部轉速不等率制約著機組的一次調(diào)頻能力，也影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，獲得汽輪機組在各調(diào)節(jié)閥開度下的局部轉速不等率，對于優(yōu)化汽輪發(fā)電機組控制，提升機組的調(diào)頻能力，分析機網(wǎng)協(xié)調(diào)性能與電力系統(tǒng)穩(wěn)定性都具有積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種并網(wǎng)運行汽輪機局部轉速不等率的獲得方法，其基于試驗數(shù)據(jù)和結合理論計算，獲得并網(wǎng)運行汽輪機在各調(diào)節(jié)閥開度下的局部轉速不等率，以評價汽輪發(fā)電機組的控制特性。

為此，本發(fā)明采用以下的技術方案：一種并網(wǎng)運行汽輪機局部轉速不等率的獲得方法，其包括：

通過汽輪機流量特性試驗，獲得各汽輪機調(diào)節(jié)閥開度下的機組功率值，并根據(jù)同一調(diào)節(jié)閥開度下主蒸汽壓力與功率成正比的關系對其進行修正、標幺化處理、擬合后獲得汽輪發(fā)電機組功率與調(diào)節(jié)閥開度的關系曲線；

對該曲線進行求導或離散化處理后通過差分方法計算，獲得任一調(diào)節(jié)閥開度下，汽輪發(fā)電機組功率變化量與調(diào)節(jié)閥開度變化量的比值；

結合汽輪機調(diào)節(jié)閥開度變化量與標幺化處理后的汽輪機理論功率變化量相等這一關系，再根據(jù)汽輪機控制系統(tǒng)中設定的轉速不等率，計算得到汽輪機局部轉速不等率。