火电机组压控阀控方式一次调频主汽压力自适应优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于火电厂热工自动控制领域，是一种既实现了火电机组压力控制方式的 一次调频功能，又实现了火电机组一次调频功能的主汽压力自适应控制的方法。
【背景技术】
[0002] 火力发电机组一次调频功能主要通过在综合阀位开度指令叠加综合阀位开度一 次调频量、CCS功率控制方式叠加机组负荷一次调频量来实现。而机组正常运行于主汽压 力控制方式，一次调频动作时，机组在综合阀位开度指令叠加的一次调频量常常被压力控 制闭环回路抵消，此时的一次调频功能基本无作用；机组运行于阀控方式时，相同的转速差 对应的综合阀位开度一次调频量相同，但是在不同主汽压力段，相同的综合阀位开度一次 调频量却对应着不同的负荷变化量，常常出现主汽压力低时一次调频不能正常作用；机组 运行于CCS控制方式时，功率控制与阀位控制共同叠加了一次调频量，同样由于在不同主 汽压力段，相同的综合阀位开度一次调频量却对应着不同的负荷变化量，主汽压力低时常 常造成CCS控制方式下一次调频响应迟缓；这些问题直接影响到电网的频率稳定，也常使 电厂被电网调度考核。因此，研究一种能够自动适应主汽压力变化的一次调频优化控制方 法成为现实的迫切要求。
[0003] 通过本发明的方法，机组在阀控方式、压控方式、功控方式、CCS控制方式时，一次 调频功能均能高标准投入与作用，从根本上解决了火电机组一次调频功能的全过程投用问 题，在提高电网频率稳定性、减少电厂经济效益损失方面有显著效果。
[0004] 目前，对火电机组一次调频功能主汽压力自适应优化的研究尚处于起步阶段，我 们研究的优化方法是通过现场试验数据采集、在火电机组主控制系统中逻辑搭建来实现 的，这种方法不增加购置设备的费用，实现手段简便、易行。
[0005] 本发明相关的技术途径和实施的关键内容均未曾公开过。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是：实现火电机组压力控制方式的一次调频功能与火电机组一次调 频功能的主汽压力自适应控制；通过在电厂开展动态试验或采集历史数据进行分析计算， 而后在火电机组DCS系统中增加控制逻辑，完成机组压控方式的一次调频功能控制策略和 阀控方式的一次调频功能主汽压力自适应控制策略，实现火电机组一次调频功能的全过程 控制，提高机组一次调频合格率，减少火力发电企业经济效益损失，提高电网稳定运行水 平；
[0007] 本发明目的是这样实现的，其步骤为：
[0008] (一）确定不同压力段的主汽压力变化量与机组负荷变化量之间的关系
[0009] 根据火电机组主汽压力定-滑-定曲线，将主汽压力进行分段：并网后机组正常运 行允许的最小主汽压力PtMIN至低负荷段的定压P Λ作为第一段、滑压部分进行η段等分、高 负荷段的额定定压PtH至机组正常运行允许的最大主汽压力P 为最后一段；在各主汽 压力段保持火电机组综合阀位指令不变，通过调整机组主汽压力参数来改变机组负荷，分 别测得在不同压力段当机组负荷变化量A Pmw为调度中心要求的一次调频限制幅度土Pmax时的主汽压力变化量APt，计算主汽压力变化量APt与负荷变化量八？_的比值关系K fraq;
[0011] 其中，Kfraq-不同压力段时，主汽压力变化量与机组负荷变化量比值系数；
[0012] APi-低负荷段定压段机组负荷变化量为最大调频量时的主汽压力变化量；
[0013] △ Ptl-滑压阶段第i段机组负荷变化量为最大调频量时的主汽压力变化量；
[0014] APtH-高负荷定压段机组负荷变化量为最大调频量时的主汽压力变化量；
[0015] APmw-不同压力段的机组负荷变化量，为调度中心要求的调频限制幅度；
[0016] PtH-机组定-滑-定曲线高负荷段定压主汽压力；
[0017] Pt-机组定-滑-定曲线低负荷段定压主汽压力；
[0018] PtMAX-机组正常运行允许的最大主汽压力；
[0019] PtMIN-机组正常运行允许的最小主汽压力；
[0020] Pt-机组主汽压力；
[0021](二）确定火电机组压控方式的主汽压力一次调频量
[0022] 根据第一步计算所得的主汽压力变化量与机组负荷变化量比值系数Kfraq,计算机 组压控方式的主汽压力一次调频量；
[0024] 其中，Fpfraq-压控方式的主汽压力一次调频量；
[0025] T。一机组额定转速；
[0026] Ts-机组实际转速；
[0027] Tdb-一次调频死区，转差量；
[0028] Tmax 一最大一次调频转差量；
[0029] P额一机组额定负荷；
[0030] δ -转速不等率；
[0031] Kfraq-主汽压力变化量与机组负荷变化量比值系数；
[0032](三）确定不同压力段机组负荷与综合阀位开度的关系
[0033] 机组运行于锅炉跟随方式，保持机组主汽压力参数不变，按照第（一）步中主汽 压力的分段方式，分别确认各段的机组负荷变化量与综合阀位开度变化量的关系。分别计 算在不同压力段当机组负荷变化量APmw为调度中心要求的一次调频限制幅度土Pmax时的 综合阀位开度变化量AFv，计算综合阀位开度变化量AFv与负荷变化量APmw的比值关系 Gfreq ； CN 105116720 A ^ "n \J 3/b 贝
[0035] 其中，Gfraq-不同压力段时，综合阀位开度变化量与机组负荷变化量比值系数；
[0036] -低负荷段定压段机组负荷变化量为最大调频量时综合阀位开度变化量；
[0037] △ Fv1-滑压阶段第i段机组负荷变化量为最大调频量时综合阀位开度变化量；
[0038] AFvh-高负荷定压段机组负荷变化量为最大调频量时的综合阀位开度变化量；
[0039] APmw-不同压力段的机组负荷变化量，为调度中心要求的调频限制幅度；
[0040] PtH-机组定-滑-定曲线高负荷段定压主汽压力；
[0041] Pt-机组定-滑-定曲线低负荷段定压主汽压力；
[0042] PtMAX-机组正常运行允许的最大主汽压力；
[0043] PtMIN-机组正常运行允许的最小主汽压力；
[0044] Pt-机组主汽压力；
[0045] (四）确定火电机组阀控方式的综合阀位开度一次调频量
[0046] 根据第（三）步计算所得的综合阀位开度变化量与机组负荷变化量比值系数 Gfraq,计算机组阀控方式的综合阀位开度一次调频量；
[0048] 其中，FFvfraq-阀控方式下综合阀位开度一次调频量；
[0049] T。一机组额定转速；
[0050] Ts-机组实际转速；
[0051 ] Tdb-一次调频死区，转差量；
[0052] Tmax 一最大一次调频转差量；
[0053] P额一机组额定负荷；
[0054] δ -转速不等率；
[0055] Gfraq-不同压力段时综合阀位开度变化量与机组负荷变化量比值系数；
[0056] (五）将主汽压力一次调频量与经速率限制的主汽压力设定值叠加，即实现压控 方式下的一次调频功能；将综合阀位开度一次调频量与综合阀位开度设定值叠加，即实现 阀控方式下的一次调频功能主汽压力自适应控制。
【附图说明】
[0057] 图1为本发明火电机组压控、阀控方式的一次调频功能主汽压力自适应控制逻辑 框图。
【具体实施方式】
[0058] 火电机组压控阀控方式一次调频功能参数自适应优化方法的主要控制逻辑框图 见图1，具体控制策略实现方式如下：
[0059] (一）确定不同压力段的主汽压力变化量与机组负荷变化量之间的关系
[0060] 根据火电机组主汽压力定-滑-定曲线，将主汽压力进行分段：并网后机组正常运 行允许的最小主汽压力PtMIN至低负荷段的定压P Λ作为第一段、滑压部分进行η段等分、高 负荷段的额定定压PtH至机组正常运行允许的最大主汽压力P 为最后一段；在各主汽 压力段保持火电机组综合阀位指令不变，通过调整机组主汽压力参数来改变机组负荷，分 别测得在不同压力段当机组负荷变化量APmw为调度中心要求的一次调频限制幅度土Pmax时的主汽压力变化量APt，计算主汽压力变化量APt与负荷变化量八？_的比值关系K fraq;
[0062] 其中，Kfraq-不同压力段时，主汽压力变化量与机组负荷变化量比值系数；
[0063] APi-低负荷段定压段机组负荷变化量为最大调频量时的主汽压力变化量；
[0064] △ Ptl-滑压阶段第i段机组负荷变化量为最大调频量时的主汽压力变化量；
[0065] APtH-高负荷定压段机组负荷变化量为最大调频量时的主汽压力变化量；
[0066] APmw-不同压力段的机组负荷变化量，为调度中心要求的调频限制幅度；
[0067] PtH-机组定-滑-定曲线高负荷段定压主汽压力；
[0068] Pt-机组定-滑-定曲线低负荷段定压主汽压力；
[0069] PtMAX-机组正常运行允许的最大主汽压力；
[0070] PtMIN-机组正常运行允许的最小主汽压力；
[0071] Pt-机组主汽压力；
[0072] (二）确定火电机组压