一次调频理论积分电量与实际积分电量自动计算方法与流程

1.本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种一次调频理论积分电量与实际积分电量自动计算方法。


背景技术：

2.火力发电机组一次调频是指当电网频率偏离额定值时，发电机组调节控制系统自动控制机组有功功率的增加(频率下降时)或减少(频率升高时)，以使电网频率迅速回到额定值范围的特性。目前，在一次调频动作期间，功率和频率的变化只是在逻辑中参与计算，未能直观的显示，并且理论积分电量应动作多少与实际积分电量动作了多少也没有统计计算，无法对一次调频动作能力进行分析判断，对于改善一次调频品质也难以下手。如公开号为cn106410857a的发明专利申请，公开了《一种单元发电机组一次调频功能实现方法》，包括步骤：(1)将发电机组的额定转速值与机组的实际转速值进行偏差计算，再经函数f1(x)变换成频差
‑
功率信号，然后经函数f2(x)进行标幺处理成一次调频功率
‑
阀位增量信号；(2)将中调负荷指令或现场值班员发出的手动负荷指令信号经速率限制、功率限幅处理，与函数f1(x)转换后的频差
‑
功率信号叠加求和，然后再与机组的实际负荷反馈信号进行偏差运算，再经比例
‑
积分处理后与函数f2(x)输出叠加求和形成电调综合调门指令。本发明既保证机组一次调频的响应速度，又保证机组参与一次调频的持续性，保证机组的一次调频功能始终在投入状态。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一次调频理论积分电量与实际积分电量自动计算方法，包括以下步骤：
4.(1)频差计算
5.频差计算公式：或δf＝f
n
‑
f0，
6.做切换选择算法块，选择其中一种频差计算方式，
7.若一次调频投入信号触发，频差计算值往下传递，否则往下传值为常数0；
8.其中，δf为频差，δs为转差，f
n
为频率实测值，f0为额定频率，一次调频投入信号触发条件为δf＜
‑
0.03333hz，或δf＞0.03333hz；
9.(2)一次调频动作情况判断
10.①
频率过调频动作死区判断，δf＞0.03333hz，或δf＜
‑
0.03333hz；
11.②
频率过调频动作考核门槛判断，δf＞0.05hz，或δf＜
‑
0.05hz；
12.③
调频增负荷判断，δf＜
‑
0.03333hz；
13.④
调频减负荷判断，δf＞0.03333hz；
14.(3)调频实际积分电量积算
15.①
累积算法块resetsum运行条件：一次调频已投入；
16.②
调频实际积分电量积算公式：
17.其中，p
k
为实时功率，为调频动作过死区时锁定的初始功率；积分起始时间为频率过死区时间；
[0018][0019]
k为累积块输入量的乘积系数，t＝50ms；
[0020]
③
调频实际积分电量积算加入历史记录；
[0021]
④
累积算法块resetsum复位条件：一次调频动作(过死区)信号消失，并延迟5
‑
8s；
[0022]
(4)理论积分电量积算
[0023]
①
累积算法块resetsum运行条件：一次调频已投入；
[0024]
②
理论积分电量积算公式：
[0025]
其中：δf＝δf
‑
0.03333，δf＞0.03333hz；或δf＝δf+0.03333，δf＜
‑
0.03333hz；或δf＝0，
‑
0.03333hz＜δf＜0.03333hz；δf为步骤(1)中得到的频差计算值；p
e
为机组额定功率；k为累积块输入量的乘积系数，t＝50ms；
[0026]
③
理论积分电量积算将加入历史记录；
[0027]
④
累积算法块resetsum复位条件：一次调频动作(过死区)信号消失，并延迟5
‑
8s；
[0028]
(4)画面的显示
[0029]
通过画面组态工具，将一次调频投入、调频增、调频减、瞬时理论补偿电量信号及值在画面上显示；
[0030]
当机组频率大于50.03333hz时，输出“调频减”信号，折算功率输出量(mw)为负值，当机组频率小于49.96667hz时，输出“调频增”信号，折算功率输出量(mw)为正值，分别在机组协调控制画面显示。
[0031]
上述方案优选，采用transfer条件选择算法块，触发条件为频率过死区，则输出锁定当前实发功率。
[0032]
上述方案优选，一次调频逻辑控制回路由机组分散控制系统侧和数字电液调节系统侧共同调节作用实现，其中数字电液调节系统一次调频快速动作调节负荷即开环控制，分散控制系统一次调频补偿压力、稳定负荷即闭环控制。
[0033]
上述方案优选，在步骤(3)中，积分采用resetsum累积算法块，即对瞬时量的累加，累积算法块的输入量需要根据控制系统逻辑扫描周期进行折算，本系统逻辑页任务区的扫描周期t为50ms，功率计算的单位是mw，积分电量的单位是mw
·
h。
[0034]
上述方案优选，步骤(3)和步骤(4)同步运行。
[0035]
上述方案优选，步骤(1)中频差δf计算公式为
[0036]
上述方案优选，步骤(4)中频差δf计算公式为δf＝f
n
‑
f0。
[0037]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0038]
1、通过控制逻辑自动计算出一次调频动作期间的理论积分电量与机组实际动作积分电量值，关键参量直观显示并记录，结合历史趋势进行机组一次调频能力的分析，分析模式可分段、可比较、可细化，展示的更加直观、更加简洁，充分提高了分析一次调频动作不足原因的准确度和精确度，为逻辑的优化提供可靠的依据。
[0039]
2、提高了一次调频计算判断的自动化程度，且自动计算更加精准。
[0040]
3、大大减少了人员手工计算积分电量的劳动强度和难度，通过趋势显示，使抽象的计算方程式更加直观、具体。
[0041]
4、显示的画面结果提供运行人员操作判断依据，减少人为手动干预的情况发生。
[0042]
5、通过积分电量的积算分析、逻辑优化，可有效减少一次调频动作不足的发生，提高一次调频合格率。
附图说明
[0043]
图1为本发明一次调频理论积分电量与实际积分电量自动计算逻辑图；
[0044]
图2为本发明的效果验证图。
[0045]
附图标记：1、频差计算，可选择频率或转速；2、一次调频过死区、过门槛、调频增、调频减判断；3、实发功率选择，一般选择deh侧实测功率；4、累积算法块输入量乘积系数k；5、机组一次调频动作实发功率积分电量计算；6、频差δf函数；7、机组一次调频动作瞬时理论补偿电量计算；8、机组一次调频动作理论积分电量计算。
具体实施方式
[0046]
为了使本发明的目的和优点更清楚明了，下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0047]
本发明公开了一种一次调频理论积分电量与实际积分电量自动计算方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0048]
(1)频差计算
[0049]
频差计算公式：(hz)，或δf＝f
n
‑
f0(hz)，其中，δf为频差，δs为转差，f
n
为频率实测值，f0为额定频率。
[0050]
做切换选择算法块，作为频率或者转速的选择，具体根据送电网信号而定，在本实施方式中选择的是deh实测转速信号，即
[0051]
若一次调频投入信号触发(一次调频投入信号触发条件为δf＜
‑
0.03333hz，或δf＞0.03333hz)，频差计算值往下传递，否则往下传值为常数0。
[0052]
(2)一次调频动作情况判断
[0053]
①
频率过调频动作死区判断，若δf＞0.03333hz，“调频减负荷”与“一次调频动作(过死区)”信号触发；或δf＜
‑
0.03333hz，“调频增负荷”与“一次调频动作(过死区)”信号触发。
[0054]
②
频率过调频动作考核门槛判断，δf＞0.05hz，或δf＜
‑
0.05hz，“一次调频过门
槛”信号触发。
[0055]
(3)调频实际积分电量积算
[0056]
累积算法块resetsum运行条件：一次调频已投入；
[0057]
调频实际积分电量积算公式：
[0058]
其中，p
k
为实时功率，为调频动作过死区时锁定的初始功率；积分起始时间为频率过死区时间；
[0059][0060]
k为累积算法块输入量的乘积系数，t＝50ms；
[0061]
调频实际积分电量积算过程：实际积分电量的积算接收发电机组p
k
实时功率信号，一般选择deh侧实测功率，当“一次调频动作(过死区)”信号触发时，将实测功率值“锁定”即再用p
k
(实时功率值)减去(“锁定”功率值)，乘以k(累积算法块输入量的乘积系数)，进入resetsum累积算法块积算，输出一次调频动作时的实际积分电量值，并加入历史记录。其中采用transfer条件选择算法块，触发条件为频率过死区，则输出锁定当前实发功率。积分采用resetsum累积算法块，即对瞬时量的累加，累积算法块的输入量需要根据控制系统逻辑扫描周期进行折算，本系统逻辑页任务区的扫描周期t为50ms，功率计算的单位是mw，积分电量的单位是mw
·
h。
[0062]
累积算法块resetsum复位条件：一次调频动作(过死区)信号消失，并延迟5
‑
8s。
[0063]
(4)理论积分电量积算
[0064]
累积算法块resetsum运行条件：一次调频已投入。
[0065]
理论积分电量积算公式：
[0066]
其中：δf＝δf
‑
0.03333，δf＞0.03333hz；或δf＝δf+0.03333，δf＜
‑
0.03333hz；或δf＝0，
‑
0.03333hz＜δf＜0.03333hz；δf为步骤(1)中得到的频差计算值；p
e
为机组额定功率；k为累积块输入量的乘积系数，t＝50ms。
[0067]
理论积分电量的积算过程：理论积分电量的积算接收发电机组频差信号，在本实施方式中为δf＝f
n
‑
f0，经过funtion函数，屏蔽
±
0.03333hz死区范围内不积算，频差超出死区后，通过公式搭建逻辑，输出为瞬时理论补偿电量；瞬时理论补偿电量乘以累积算法块输入量的乘积系数k，进入resetsum累积算法块积算输出一次调频动作时的理论积分电量值，并加入历史记录。
[0068]
累积算法块resetsum复位条件：一次调频动作(过死区)信号消失，并延迟5
‑
8s。
[0069]
频差δf用function函数算法进行换算得到δf，如以下示例：
[0070]
次数12345δf
‑1‑
0.0333300.033331δf
‑
0.966670000.96667
[0071]
(4)画面的显示
[0072]
通过画面组态工具，将“一次调频投入”、“调频增”、“调频减”、“瞬时理论补偿电量”信号及值在画面上显示；
[0073]
当机组频率大于50.03333hz时，输出“调频减”信号，折算功率输出量(mw)为负值，当机组频率小于49.96667hz时，输出“调频增”信号，折算功率输出量(mw)为正值，分别在机组协调控制画面显示。
[0074]
优选的，一次调频逻辑控制回路由机组分散控制系统(dcs)侧和数字电液调节系统(deh)侧共同调节作用实现，其中数字电液调节系统(deh)一次调频快速动作调节负荷即开环控制，分散控制系统(dcs)一次调频补偿压力、稳定负荷即闭环控制。
[0075]
优选的，步骤(3)和步骤(4)同步运行。
[0076]
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。