[發(fā)明專利]一種一次調(diào)頻能力計(jì)算方法、裝置及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011285216.9
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112653157B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殳建軍;崔曉波;于國強(qiáng);高愛民;張?zhí)旌?/a>;楊小龍;胡尊民;張衛(wèi)慶;史毅越
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇方天電力技術(shù)有限公司;南京工程學(xué)院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 馬進(jìn)

本發(fā)明公開了一種一次調(diào)頻能力計(jì)算方法、裝置及存儲介質(zhì)，所述方法包括：從火電機(jī)組DCS系統(tǒng)獲取主蒸汽實(shí)時參數(shù)和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)；根據(jù)主蒸汽實(shí)時參數(shù)和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，確定一次調(diào)頻能力計(jì)算公式中的修正系數(shù)k_b，運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法獲得修正系數(shù)k_b最優(yōu)值；利用主蒸汽實(shí)時參數(shù)、機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和修正系數(shù)k_b最優(yōu)值計(jì)算機(jī)組的一次調(diào)頻能力N_pfm；設(shè)置一次調(diào)頻能力的預(yù)測限定值；設(shè)定時間間隔，判斷繼續(xù)預(yù)測或者結(jié)束預(yù)測。本發(fā)明從汽輪機(jī)的基本原理出發(fā)計(jì)算一次調(diào)頻能力，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能夠?qū)崟r預(yù)測火電發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻能力，保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種一次調(diào)頻能力計(jì)算方法、裝置及存儲介質(zhì)，屬于火力發(fā)電控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電網(wǎng)的頻率是電能質(zhì)量三大指標(biāo)之一，是評價電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的一個重要參數(shù)。一次調(diào)頻是指在電網(wǎng)頻率偏離穩(wěn)定值時，汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化自動調(diào)節(jié)汽輪機(jī)控制閥的開度，通過調(diào)節(jié)主蒸汽流量來調(diào)節(jié)設(shè)備的輸出，而電網(wǎng)頻率的調(diào)整是通過火電機(jī)組汽輪機(jī)的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)自身來對功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

近年來，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電的占比不斷增加，特高壓輸電網(wǎng)持續(xù)發(fā)展，給電網(wǎng)頻率調(diào)整帶來了很大的挑戰(zhàn)。火力發(fā)電是我國目前主要的發(fā)電方式。但是，在火電機(jī)組中，參與深度調(diào)峰的卻不足50％，在北方的熱電廠，參與深度調(diào)峰的機(jī)組僅占20％左右。而為了讓清潔能源更多的接入電網(wǎng)，更多的燃煤機(jī)組參與調(diào)峰并深度調(diào)峰，實(shí)現(xiàn)低至30％左右的負(fù)荷率運(yùn)行已勢在必行。

鍋爐和汽輪機(jī)的蓄熱能力，在火電機(jī)組參與一次調(diào)頻時得以利用，設(shè)備的金屬部件吸熱、放熱的過程以及蒸汽的熱慣性在變工況時比熱的變化來控制蓄熱量的增減，可以進(jìn)行負(fù)荷大小的調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)閥門開度可以有效利用機(jī)組蓄熱，但關(guān)小調(diào)節(jié)閥門開度必然會造成節(jié)流損失，從而使機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性降低。有效、恰當(dāng)?shù)睦脵C(jī)組的蓄熱能力，可以提高火電機(jī)組的一次調(diào)頻能力，使電網(wǎng)周波保持穩(wěn)定。但是，目前運(yùn)行的火電機(jī)組中，一定數(shù)量機(jī)組的一次調(diào)頻能力不足，無法及時對電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。并且很多電廠的汽輪機(jī)實(shí)際閥門流量與原始設(shè)置的流量特性曲線相差很大，這就會影響機(jī)組的一次調(diào)頻能力。在機(jī)組進(jìn)行一次調(diào)頻時，會出現(xiàn)調(diào)節(jié)緩慢，功率補(bǔ)償不準(zhǔn)確等問題，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種一次調(diào)頻能力計(jì)算方法、裝置及存儲介質(zhì)，從汽輪機(jī)基本原理出發(fā)計(jì)算一次調(diào)頻能力，實(shí)時預(yù)測火力發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻能力，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種一次調(diào)頻能力計(jì)算方法，所述方法包括如下步驟：

從火電機(jī)組DCS系統(tǒng)獲取主蒸汽實(shí)時參數(shù)和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)；

根據(jù)主蒸汽實(shí)時參數(shù)和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，確定一次調(diào)頻能力計(jì)算公式中的修正系數(shù)k_b，運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法獲得修正系數(shù)k_b最優(yōu)值；

利用主蒸汽實(shí)時參數(shù)、機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和修正系數(shù)k_b最優(yōu)值計(jì)算機(jī)組的一次調(diào)頻能力N_pfm；

設(shè)置一次調(diào)頻能力的預(yù)測限定值；

設(shè)定時間間隔，判斷繼續(xù)預(yù)測或者結(jié)束預(yù)測。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步地，所述主蒸汽實(shí)時參數(shù)包括調(diào)節(jié)閥門前主蒸汽壓力實(shí)際值和調(diào)節(jié)閥門前主蒸汽溫度實(shí)際值；所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)包括機(jī)組額定負(fù)荷、調(diào)節(jié)閥門前主蒸汽壓力設(shè)定值、機(jī)組額定主蒸汽壓力值、機(jī)組額定主蒸汽溫度值、汽輪機(jī)額定排汽壓力和汽輪機(jī)實(shí)際排汽壓力。