基于凝泵变频调节提升一次调频系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于凝泵变频调节提升一次调频系统及方法。其中，系统包括：处理矩阵，所述处理矩阵用于根据接收到的功率增量信号和每一机组负荷信号分别计算出每一机组侧凝结水流量偏差；修正矩阵，所述修正矩阵与所述处理矩阵连接，用于对每一机组侧凝结水流量偏差进行限幅处理后得出修正后的凝结水流量偏差指令；判断矩阵，判断矩阵用于连接至每一机组，根据采集到的每一机组实际运行的频率参数来确定每一机组的机组频率偏差，在判断逻辑的表示下通过调用设定的调频控制死区以及调用功率增量函数得出每一机组侧功率增量信号；控制模块，用于根据得到的每一机组侧的功率增量信号来控制每一机组侧凝结水流量来调节每一机组瞬间的负荷升降。一机组瞬间的负荷升降。一机组瞬间的负荷升降。

【技术实现步骤摘要】
基于凝泵变频调节提升一次调频系统及方法


[0001]本申请属于发电
，具体的涉及一种基于凝泵变频调节提升一次调频系统及方法。

技术介绍

[0002]电网频率是评价电能质量的重要指标，反映发电功率与负荷之间的平衡关系，频率波动超过允许范围会严重影响用电设备的正常使用与安全性，造成用户的经济效益损失和电力系统不稳定，因此保障电力系统频率的稳定，确保高质量的电力供应，是十分重要的。在风电大规模接入、特高压互联等智能电网新形势下，电网对常规火电机组的调频调峰能力提出了更高的要求，需要机组在运行控制方面深挖潜力，即在保证稳定运行的前提下，灵活调频、深度调峰，具备更高的网源协调支撑能力。
[0003]以电网为例，随着特高压外电、新能源并网等智能电网的建设，电网构成越来越复杂，而新增加部分如核电、特高压输入电量等调频调峰能力有限，尤其一次调频贡献更少，增加的风力发电则对电网的安全稳定运行带来更大的压力，因此电网的调频、调峰、调压能力将主要依赖于基于火力发电的常规发电机组。在电厂侧，决定发电机组一次调频功能控制系统不能进行动态分析处理，只有等性能恶化到一次调频功能严重下降时才进行人工分析、调整，无法保证发电机组的一次调频能力。
[0004]2016年12月，国调下发《电力系统一次调频管理规定》征求意见稿，对一次调频响应时间、实际动作积分电量等提出了更为严格的要求。同时，按照能监办和管理规定，2017年4月起已经开始对一次调频远程大扰动结果进行考核。2018年5月，能监办下发《华北区域发电厂并网运行管理实施细则（试行）》制定了更加严格的一次调频考核标准。即分别计算15 秒、30 秒、45 秒的一次调频电量贡献指数Q%15、Q%30、Q%45 以及最终的机组一次调频电量电量贡献指数Q%：
[0005]Q%= k15
×
Q%15+ k30
×
Q%30+ k45
×
Q%45
[0006]式中：
[0007]Q%15=ΔQS15 / ΔQE15
×
100% （Q%30、Q%45 以此类推）
[0008]ΔQ S15：机组15 秒一次调频实际贡献电量；
[0009]ΔQ E15：机组15 秒一次一次调频理论积分电量。
[0010]k15：机组15 秒一次调频电量贡献指数的权重，系数k15+k30+k45=1，其中k15、k30、k45 分别取0.55、0.3、0.15。
[0011]同时，电网一次调频大扰动考核标准严厉，惩罚金额较大。从2017年3月份调下发的一次调频大扰动预考核结果看，一台300MW机组若不合格考核电量可达300MWh。因此，如何有针对性的优化调频策略，提升各模式下机组调频性能是电厂迫在眉睫的工作。

技术实现思路

[0012]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于凝泵变频调节提升一次调频系统
及方法。
[0013]本专利技术采用的技术方案如下：
[0014]基于凝泵变频调节提升一次调频系统，包括：
[0015]处理模块，所述处理模块被配置成：
[0016]提供或构建一处理矩阵，所述处理矩阵用于根据接收到的功率增量信号和每一机组负荷信号分别计算出每一机组侧凝结水流量偏差；
[0017]提供或构建一修正矩阵，所述修正矩阵与所述处理矩阵连接，用于对每一机组侧凝结水流量偏差进行限幅处理后得出修正后的凝结水流量偏差指令；
[0018]提供或构建一判断矩阵，所述判断矩阵用于连接至每一机组，根据采集到的每一机组实际运行的频率参数来确定每一机组的机组频率偏差，在判断逻辑的表示下通过调用设定的调频控制死区以及调用功率增量函数得出每一机组侧功率增量信号；
[0019]控制模块，所述控制模块连接所述处理模块，用于根据得到的每一机组侧的功率增量信号来控制每一机组侧凝结水流量来调节每一机组瞬间的负荷升降。
[0020]进一步地，根据得到的每一机组侧的功率增量信号来控制每一机组侧凝结水流量来调节每一机组瞬间的负荷升降具体包括：
[0021]依据每一机组的据功率增量信号通过控制凝结水泵功率和凝结水输送管路调控阀的开度来控制凝结水流量；依据控制凝结水流量来调节每一机组瞬间的负荷升降，并获取调节后每一机组负荷的实际值；
[0022]同时，根据每一机组负荷的实际值来同步调节汽机调门的开度，从而调控锅炉燃烧率，加快变负荷初期的响应速度，提高机组的整体负荷响应能力。
[0023]进一步地，所述处理矩阵包括：
[0024]功率分派单元；
[0025]多个处理单元，每一处理单元用于连接至每一机组侧，用于获取每一机组的负荷信号；根据每一机组的负荷信号和每一机组侧设定的调节死区控制范围获取每一机组的可调节值；
[0026]所述功率分派单元加载每一机组的可调节值，依据机组之间的可调节值的比例和功率增量信号所代表的功率总增量来分别获取每一机组功率调节分增量，并根据每一机组功率调节分增量来形成调节机组的功率增量分信号。
[0027]进一步地，所述调节死区控制范围是机组的在设定功率下的额定转速的差异值，所述差异值为
±
2rpm。
[0028]进一步地，所述功率增量分信号中包含机组识别码。
[0029]进一步地，所述修正矩阵包括：
[0030]一个管理单元以及多个修正单元；
[0031]所述管理单元用于连接处理矩阵内设置的功率分派单元，接收功率分派单元发送的功率增量分信号，并识别所述功率增量分信号中包含机组识别码，按照所述识别码将功率增量分信号对应的输送至修正单元；
[0032]所述修正单元用于对功率增量分信号进行幅度消除和谐波滤除后输出。
[0033]进一步地，所述修正单元包括非线性限幅元件和低通滤波器，其中，所述非线性限幅元件用于将超过设定幅值的幅度消除，所述低通滤波器用于在限幅消除后进行谐波滤
除。
[0034]进一步地，所述判断矩阵包括：
[0035]多个基准比较单元和连接每一基准比较单元的判断单元；
[0036]所述基准比较单元用于根据采集到的每一机组实际运行的频率参数来确定每一机组的机组频率偏差；
[0037]所述判断单元用于在判断逻辑的表示下通过调用设定的调频控制死区以及调用功率增量函数得出每一机组侧功率增量信号。
[0038]进一步地，所述判断逻辑是用于表示判断单元的执行步骤或者顺序，且判断单元按照如下的步骤或者顺序进行动作：
[0039]A：通过调用设定的调频控制死区以判断功率增量信号对机组功率的扰动是否超过设定阈值；若在，执行步骤B）；
[0040]B：调用功率增量函数计算每一机组侧功率增量信号。
[0041]本专利技术还提供了一种基于凝泵变频调节提升一次调频方法，包括如下步骤：
[0042]步骤1）根据接收到的功率增量信号和每一机组负荷信号分别计算出每一机组侧凝结水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于凝泵变频调节提升一次调频系统，其特征在于，包括：处理模块，所述处理模块被配置成：提供或构建一处理矩阵，所述处理矩阵用于根据接收到的功率增量信号和每一机组负荷信号分别计算出每一机组侧凝结水流量偏差；提供或构建一修正矩阵，所述修正矩阵与所述处理矩阵连接，用于对每一机组侧凝结水流量偏差进行限幅处理后得出修正后的凝结水流量偏差指令；提供或构建一判断矩阵，所述判断矩阵用于连接至每一机组，根据采集到的每一机组实际运行的频率参数来确定每一机组的机组频率偏差，在判断逻辑的表示下通过调用设定的调频控制死区以及调用功率增量函数得出每一机组侧功率增量信号；控制模块，所述控制模块连接所述处理模块，用于根据得到的每一机组侧的功率增量信号来控制每一机组侧凝结水流量来调节每一机组瞬间的负荷升降。2.根据权利要求1所述的基于凝泵变频调节提升一次调频系统，其特征在于，根据得到的每一机组侧的功率增量信号来控制每一机组侧凝结水流量来调节每一机组瞬间的负荷升降具体包括：依据每一机组的据功率增量信号通过控制凝结水泵功率和凝结水输送管路调控阀的开度来控制凝结水流量；依据控制凝结水流量来调节每一机组瞬间的负荷升降，并获取调节后每一机组负荷的实际值；同时，根据每一机组负荷的实际值来同步调节汽机调门的开度，从而调控锅炉燃烧率，加快变负荷初期的响应速度，提高机组的整体负荷响应能力。3.根据权利要求1所述的基于凝泵变频调节提升一次调频系统，其特征在于，所述处理矩阵包括：功率分派单元；多个处理单元，每一处理单元用于连接至每一机组侧，用于获取每一机组的负荷信号；根据每一机组的负荷信号和每一机组侧设定的调节死区控制范围获取每一机组的可调节值；所述功率分派单元加载每一机组的可调节值，依据机组之间的可调节值的比例和功率增量信号所代表的功率总增量来分别获取每一机组功率调节分增量，并根据每一机组功率调节分增量来形成调节机组的功率增量分信号。4.根据权利要求3所述的基于凝泵变频调节提升一次调频系统，其特征在于，所述调节死区控制范围是机组的在设定功率下的额定转速的差异值，所述差异值为
±
2rpm。5.根据权利要求3所述的基于凝泵变频调节提升一次调频系统，其特征在于，所述功率增量分信号中包含机组识别码。6.根据权利要求1所述的基于凝泵变频调节提升一次调频系统，其特征在于，所述修正矩阵包括：一个管理单元以及多个修正单元；所述管理单元用于连接处理矩阵内设置的功率分派单元，接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱谦，郭洪亮，田言明，张伟厚，刘善宏，郑轲，刘欣颖，武进，张珊珊，陈建设，李瑞鹏，王涛，朱志军，李银青，
申请(专利权)人：山东纳鑫电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：