一种小频差条件下的一次调频性能优化方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种小频差条件下的一次调频性能优化方法、系统及介质，方法包括在火电机组现有的一次调频转速不等率函数f(x)的基础上叠加一次调频转速不等率叠加函数f

An optimization method, system and medium of primary frequency modulation performance under the condition of small frequency difference

【技术实现步骤摘要】
一种小频差条件下的一次调频性能优化方法、系统及介质
本专利技术涉及火电机组一次调频技术，具体涉及一种小频差条件下的一次调频性能优化方法、系统及介质。
技术介绍
电网频率是电网运行的关键指标之一，其反映了并网机组有功功率和用电负荷之间的平衡关系。随着我国特高压电网的大规模建设，“电从远方来”已成为现实。特高压线路输送距离长、输送容量大，因而一旦发生线路跳闸或其他异常引起其电力传输中断，会导致电网频率平衡关系被打破，实际频率将偏离额定频率，严重时会造成大面积停电乃至电网崩溃。为维持频率稳定，需要对其进行必要的控制。火电机组一次调频是火电机组根据电网频率变化并利用机组蓄热量快速调整负荷出力，最终达到稳定电网频率的作用。火电机组一次调频是提供给电网的重要辅助服务之一，能源监管部门依据一次调频性能优劣对火电企业予以奖惩，一次调频性能不达标将面临电量考核。现阶段，火电机组一次调频电量考核大部分集中在电网频率小幅波动条件下。这是因为电网频率小幅波动时火电机组一次调频所对应功率目标变化量较小，而火电机组调频信号误差、调节迟滞、机组出力自发波动等因素对机组一次调频的功率响应特性有较大负面影响，容易造成机组一次调频性能无法满足考核要求。公开号为CN105375511A的中国专利文献公开了“一种一次调频转速不等率函数的设置方法”，该方法提出了通过设置转速不等率补充函数的方式强化小频差下机组一次调频性能的解决方案，但其转速不等率补充函数会在频差刚越过调频死区后形成“非零”输出从而强化小频差范围内的一次调频调节作用。然而由于机组的一次调频输入信号采用本地频率(或转速)信号，而电网对于机组一次调频性能的考核采用电网平均频率信号，这两个信号之间不可避免存在偏差。若该偏差导致机组的本地频率(或转速)信号先于电网平均频率信号越过调频死区，则转速不等率补充函数会导致机组一次调频性能被不当强化而导致机组一次调频发生考核。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种小频差条件下的一次调频性能优化方法、系统及介质，本专利技术能够在确保机组安全稳定运行的前提下改善电网频率小幅波动时机组一次调频性能，能够减少由电网频率和机组频率(或转速)之间误差造成的一次调频误动作，减少机组由一次调频误动作引起负荷波动，对特定区域外的机组一次调频性能没有影响，当电网频率大幅波动时机组不会发生因一次调频响应性能过强而引起机组主要参数大幅波动的情况，有利于机组稳定运行，还能够减少机组一次调频考核次数，提高机组运行的经济性。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种小频差条件下的一次调频性能优化方法，实施步骤包括：在火电机组现有的一次调频转速不等率函数f(x)的基础上叠加一次调频转速不等率叠加函数fD(x)，且根据下述方式控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的状态：如果满足转速偏差x大于等于ΔwDB+δup或转速偏差x小于等于-ΔwDB-δdn、且一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于非使能状态超过设定时间，则控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于使能状态；如果满足转速偏差x位于-ΔwDB-δdn和ΔwDB+δup之间且一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于使能状态超过设定时间、或x大于-ΔwDB-(δdn-δ*dn)且x小于ΔwDB+(δup-δ*up)，则控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于非使能状态；其中，ΔwDB为调频死区，δup为功率调整上限偏置参数，δdn为功率调整下限偏置参数，δ*up为无条件功率调整复位上限偏置参数，δ*dn为无条件功率调整复位下限偏置参数。可选地，所述一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的函数表达式如下：上式中，ΔPmax为一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的功率调整上限，ΔPmin为一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的功率调整下限，Δwmax为转速偏差上限，Δwmin为转速偏差下限。可选地，一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的功率调整上限ΔPmax的计算函数表达式如下：ΔPmax＝f(Δwmax)-f(ΔwDB+δup)上式中，f(Δwmax)表示将转速偏差上限Δwmax作为输入利用现有的一次调频转速不等率函数f(x)得到的计算结果，f(ΔwDB+δup)表示将ΔwDB+δup作为输入利用现有的一次调频转速不等率函数f(x)得到的计算结果。可选地，一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的功率调整下限ΔPmin的计算函数表达式如下：ΔPmin＝f(Δwmin)-f(-ΔwDB-δdn)上式中，f(Δwmin)表示将转速偏差下限Δwmin作为输入利用现有的一次调频转速不等率函数f(x)得到的计算结果，f(-ΔwDB-δdn)表示将-ΔwDB-δdn作为输入利用现有的一次调频转速不等率函数f(x)得到的计算结果。可选地，转速偏差上限Δwmax的计算函数表达式如下：Δwmax＝w0-wmin上式中，w0表示机组额定转速，wmin表示一次调频转速不等率叠加函数fD(x)所定义的转速下限。可选地，转速偏差下限Δwmin的计算函数表达式如下：Δwmin＝w0-wmax上式中，w0表示机组额定转速，wmax表示一次调频转速不等率叠加函数fD(x)所定义的转速上限。此外，本专利技术还提供一种小频差条件下的一次调频性能优化系统，包括：函数叠加程序单元，用于在火电机组现有的一次调频转速不等率函数f(x)的基础上叠加一次调频转速不等率叠加函数fD(x)；叠加使能程序单元，用于根据下述方式控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的状态：如果满足转速偏差x大于等于ΔwDB+δup或转速偏差x小于等于-ΔwDB-δdn、且一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于非使能状态超过设定时间，则控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于使能状态；如果满足转速偏差x位于-ΔwDB-δdn和ΔwDB+δup之间且一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于使能状态超过设定时间、或x大于-ΔwDB-(δdn-δ*dn)且x小于ΔwDB+(δup-δ*up)，则控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于非使能状态；其中，ΔwDB为调频死区，δup为功率调整上限偏置参数，δdn为功率调整下限偏置参数，δ*up为无条件功率调整复位上限偏置参数，δ*dn为无条件功率调整复位下限偏置参数。此外，本专利技术还提供一种小频差条件下的一次调频性能优化系统，包括计算机设备，该计算机设备被编程或配置以执行所述小频差条件下的一次调频性能优化方法的步骤。此外，本专利技术还提供一种小频差条件下的一次调频性能优化系统，包括计算机设备，该计算机设备的存储器上存储有被编程或配置以执行所述小频差条件下的一次调频性能优化方法的计算机程序。此外，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行所述小频差条件下的一次调频性能优化方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小频差条件下的一次调频性能优化方法，其特征在于实施步骤包括：在火电机组现有的一次调频转速不等率函数f(x)的基础上叠加一次调频转速不等率叠加函数f

【技术特征摘要】
1.一种小频差条件下的一次调频性能优化方法，其特征在于实施步骤包括：在火电机组现有的一次调频转速不等率函数f(x)的基础上叠加一次调频转速不等率叠加函数fD(x)，且根据下述方式控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的状态：
如果满足转速偏差x大于等于ΔwDB+δup或转速偏差x小于等于-ΔwDB-δdn、且一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于非使能状态超过设定时间，则控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于使能状态；
如果满足转速偏差x位于-ΔwDB-δdn和ΔwDB+δup之间且一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于使能状态超过设定时间、或x大于-ΔwDB-(δdn-δ*dn)且x小于ΔwDB+(δup-δ*up)，则控制一次调频转速不等率叠加函数fD(x)处于非使能状态；
其中，ΔwDB为调频死区，δup为功率调整上限偏置参数，δdn为功率调整下限偏置参数，δ*up为无条件功率调整复位上限偏置参数，δ*dn为无条件功率调整复位下限偏置参数。


2.根据权利要求1所述的小频差条件下的一次调频性能优化方法，其特征在于，所述一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的函数表达式如下：



上式中，ΔPmax为一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的功率调整上限，ΔPmin为一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的功率调整下限，Δwmax为转速偏差上限，Δwmin为转速偏差下限。


3.根据权利要求2所述的小频差条件下的一次调频性能优化方法，其特征在于，一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的功率调整上限ΔPmax的计算函数表达式如下：
ΔPmax＝f(Δwmax)-f(ΔwDB+δup)
上式中，f(Δwmax)表示将转速偏差上限Δwmax作为输入利用现有的一次调频转速不等率函数f(x)得到的计算结果，f(ΔwDB+δup)表示将ΔwDB+δup作为输入利用现有的一次调频转速不等率函数f(x)得到的计算结果。


4.根据权利要求2所述的小频差条件下的一次调频性能优化方法，其特征在于，一次调频转速不等率叠加函数fD(x)的功率调整下限ΔPmin的计算函数表达式如下：
ΔPmin＝f(Δwmin)-f(-ΔwDB-δdn)
上式中，f(Δwmin)表示将转速偏差下限Δwmin作为输入利用现有的一次调频转速不等率函数f(x)得到的计算结果，f(-ΔwDB-δdn)表示将-ΔwDB-δdn作为输入利用现有的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍龙，王忠凯，黄德胜，廖开林，盛锴，王锡辉，
申请(专利权)人：中国国电集团有限公司湖南分公司，国电湖南宝庆煤电有限公司，湖南省湘电试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43