【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火电机组一次调频，具体涉及一种火电机组一次调频的参数优化方法、系统及介质。
技术介绍
1、火电机组一次调频是指利用火电机组的调速系统承担电网负荷变化，使电网频率形成一个稳态频率偏差，其响应时间约为几秒，当电网中所有机组的调速系统都参与一次调频时，电网将负荷扰动按各机组的不等率分配到各台机组上。火电机组的一次调频性能同时受一次调频控制策略和一次调频参数的影响。目前一次调频控制策略常采用前馈-反馈控制结构，而一次调频参数常采用人工经验进行优化调整。在一次调频试验中，以上方法面临参数优化调整效率低、优化效果不理想等问题。基于人工经验的一次调频参数优化方法难以适应新的要求。如何提升一次调频参数优化的效率、效果对于开展一次调频试验和优化具有十分积极的意义，已成为一项亟待解决的关键技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种火电机组一次调频的参数优化方法、系统及介质，本专利技术旨在使机组一次调频参数优化能够更加高效，一次调频参数的优化结果能够具有更好的一次调频调节性能。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种火电机组一次调频的参数优化方法，包括：
4、s101，根据火电机组一次调频试验得到的数据，辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数，所述主汽压力模型用于根据初始热负荷、调节级压力获得主汽压力，所述汽轮机模型用于根据流量指令、主汽压力获得负荷；
5、s102，根
6、可选地，步骤s101中辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识汽轮机模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验得到的流量指令、主汽压力作为汽轮机模型的输入，对汽轮机模型进行时域仿真生成仿真负荷，取仿真负荷、火电机组一次调频试验得到的实际负荷的差值平方和作为目标函数，采用指定的搜索算法辨识得到汽轮机模型的模型参数。
7、可选地，汽轮机模型根据流量指令、主汽压力获得负荷包括：
8、s201，将流量指令增益k1倍后与偏置b1相加作为压比；
9、s202，将压比与主汽压力相乘形成调节级压力；
10、s203，将调节级压力增益k2倍后与偏置b2相加作为机械功率；
11、s204，将机械功率经过一个延时时间常数为t0的延时环节和一个第一一阶惯性环节后输出为两路，一路输出增益fhp倍，另一路依次经过第二一阶惯性环节后增益1-fhp倍，然后两路处理结果经过发电机环节得到输出的负荷；所述汽轮机模型的模型参数包括增益倍数k1、偏置b1、增益倍数k2、偏置b2、延时时间常数t0、增益倍数fhp、第一一阶惯性环节的时间参数、第二一阶惯性环节的时间参数、以及发电机环节的参数。
12、可选地，所述第一一阶惯性环节的传递函数为1/(tch·s+1)，tch为第一一阶惯性环节的时间参数，第二一阶惯性环节的传递函数为1/(trh·s+1)，trh为第二一阶惯性环节的时间参数，发电机环节的传递函数为1/(a·s2+b·s+1)，a和b为发电机环节的参数，s为拉普拉斯变换域的频率。
13、可选地，步骤s101中辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识主汽压力模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验前的稳定负荷作为输入主汽压力模型的初始热负荷，火电机组一次调频试验得到的调节级压力作为输入主汽压力模型的调节级压力，对主汽压力模型进行时域仿真生成仿真主汽压力，取仿真主汽压力、火电机组一次调频试验得到的实际主汽压力的差值平方和作为目标函数，采用指定的搜索算法辨识得到主汽压力模型的模型参数。
14、可选地，主汽压力模型根据初始热负荷、调节级压力获得主汽压力包括：
15、s301，将调节级压力增益k2倍后与偏置b2相加作为机械功率；
16、s302，计算机械功率和主蒸汽管道蒸汽流量之间的差值，并将该差值经过第一积分环节得到主汽压力模型输出的主汽压力，其中主蒸汽管道蒸汽流量由水冷壁出口压力与汽轮机入口压力之差乘以一个增益系数k得到，水冷壁出口压力由初始负荷与主蒸汽管道蒸汽流量之差经过第二积分环节得到；所述主汽压力模型的模型系数包括第一积分环节的积分系数、第二积分环节的积分系数和增益系数k，且增益倍数k2和偏置b2从辨识好的汽轮机模型的模型参数中取值。
17、可选地，控制系统模型根据电网频率、功率设定值、负荷反馈获得流量指令包括：
18、s401，将电网频率经过转速不等率函数环节形成调频指令；
19、s402，将调频指令与功率设定值相加后，再减去负荷反馈作为控制器设定值；
20、s403，将控制器设定值输入pi控制器，并将调频指令经过kf倍的前馈增益后与pi控制器的输出相加作为控制系统模型输出的流量指令；所述控制系统模型的模型参数包括pi控制的比例系数kp、积分系数ki以及前馈增益的增益倍数kf。
21、可选地，步骤s102中指定的一次调频优化指标为响应时间、6秒响应幅度、15秒响应幅度、30秒响应幅度、稳定时间、电量贡献率中的一种或者多种组合形成的综合指标。
22、本专利技术还提供一种火电机组一次调频的参数优化系统，包括：
23、主汽压力模型和汽轮机模型参数辨识程序单元，用于根据火电机组一次调频试验得到的数据，辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数，所述主汽压力模型用于根据初始热负荷、调节级压力获得主汽压力，所述汽轮机模型用于根据流量指令、主汽压力获得负荷；
24、控制系统模型参数求解程序单元，用于根据火电机组一次调频试验得到的数据，以及主汽压力模型和汽轮机模型最优的模型参数，调整控制系统模型的模型参数，所述控制系统模型用于根据电网频率、功率设定值、负荷反馈获得流量指令；根据调整后的控制系统模型的模型参数计算指定的一次调频优化指标，若指定的一次调频优化指标达标或者迭代次数超过设定值，则判定控制系统模型的模型参数优化完成，得到最优的控制系统模型，结束并退出；否则，继续迭代调整控制系统模型的模型参数。
25、可选地，所述主汽压力模型和汽轮机模型参数辨识程序单元辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识汽轮机模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验得到的流量指令、主汽压力作为汽轮机模型的输入，对汽轮机模型进行时域仿真生成仿真负荷，取仿真负荷、火电机组一次调频试验得到的实际负荷的差值平方和作为目标函数，采用指定的搜索算法辨识得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，步骤S101中辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识汽轮机模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验得到的流量指令、主汽压力作为汽轮机模型的输入，对汽轮机模型进行时域仿真生成仿真负荷，取仿真负荷、火电机组一次调频试验得到的实际负荷的差值平方和作为目标函数，采用指定的搜索算法辨识得到汽轮机模型的模型参数。
3.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，汽轮机模型根据流量指令、主汽压力获得负荷包括：
4.根据权利要求3所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，所述第一一阶惯性环节的传递函数为1/(Tch·s+1)，Tch为第一一阶惯性环节的时间参数，第二一阶惯性环节的传递函数为1/(Trh·s+1)，Trh为第二一阶惯性环节的时间参数，发电机环节的传递函数为1/(a·s2+b·s+1)，a和b为发电机环节的参数，s为拉普拉斯变换域的频率。
5.根据权利要求1所述的火电机组一
6.根据权利要求3所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，主汽压力模型根据初始热负荷、调节级压力获得主汽压力包括：
7.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，控制系统模型根据电网频率、功率设定值、负荷反馈获得流量指令包括：
8.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，步骤S102中指定的一次调频优化指标为响应时间、6秒响应幅度、15秒响应幅度、30秒响应幅度、稳定时间、电量贡献率中的一种或者多种组合形成的综合指标。
9.一种火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，所述主汽压力模型和汽轮机模型参数辨识程序单元辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识汽轮机模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验得到的流量指令、主汽压力作为汽轮机模型的输入，对汽轮机模型进行时域仿真生成仿真负荷，取仿真负荷、火电机组一次调频试验得到的实际负荷的差值平方和作为目标函数，采用指定的搜索算法辨识得到汽轮机模型的模型参数。
11.根据权利要求9所述的火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，汽轮机模型根据流量指令、主汽压力获得负荷包括：
12.根据权利要求11所述的火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，所述第一一阶惯性环节的传递函数为1/(Tch·s+1)，Tch为第一一阶惯性环节的时间参数，第二一阶惯性环节的传递函数为1/(Trh·s+1)，Trh为第二一阶惯性环节的时间参数，发电机环节的传递函数为1/(a·s2+b·s+1)，a和b为发电机环节的参数，s为拉普拉斯变换域的频率。
13.根据权利要求9所述的火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，所述辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识主汽压力模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验前的稳定负荷作为输入主汽压力模型的初始热负荷，火电机组一次调频试验得到的调节级压力作为输入主汽压力模型的调节级压力，对主汽压力模型进行时域仿真生成仿真主汽压力，取仿真主汽压力、火电机组一次调频试验得到的实际主汽压力的差值平方和作为目标函数，采用指定的搜索算法辨识得到主汽压力模型的模型参数。
14.根据权利要求11所述的火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，主汽压力模型根据初始热负荷、调节级压力获得主汽压力包括：
15.根据权利要求9所述的火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，控制系统模型根据电网频率、功率设定值、负荷反馈获得流量指令包括：
16.根据权利要求9所述的火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，所述控制系统模型参数求解程序单元采用的指定的一次调频优化指标为响应时间、6秒响应幅度、15秒响应幅度、30秒响应幅度、稳定时间、电量贡献率中的一种或者多种组合形成的综合指标。
17.一种火电机...
【技术特征摘要】
1.一种火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，步骤s101中辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识汽轮机模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验得到的流量指令、主汽压力作为汽轮机模型的输入，对汽轮机模型进行时域仿真生成仿真负荷，取仿真负荷、火电机组一次调频试验得到的实际负荷的差值平方和作为目标函数，采用指定的搜索算法辨识得到汽轮机模型的模型参数。
3.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，汽轮机模型根据流量指令、主汽压力获得负荷包括：
4.根据权利要求3所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，所述第一一阶惯性环节的传递函数为1/(tch·s+1)，tch为第一一阶惯性环节的时间参数，第二一阶惯性环节的传递函数为1/(trh·s+1)，trh为第二一阶惯性环节的时间参数，发电机环节的传递函数为1/(a·s2+b·s+1)，a和b为发电机环节的参数，s为拉普拉斯变换域的频率。
5.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，步骤s101中辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识主汽压力模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验前的稳定负荷作为输入主汽压力模型的初始热负荷，火电机组一次调频试验得到的调节级压力作为输入主汽压力模型的调节级压力，对主汽压力模型进行时域仿真生成仿真主汽压力，取仿真主汽压力、火电机组一次调频试验得到的实际主汽压力的差值平方和作为目标函数，采用指定的搜索算法辨识得到主汽压力模型的模型参数。
6.根据权利要求3所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，主汽压力模型根据初始热负荷、调节级压力获得主汽压力包括：
7.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，控制系统模型根据电网频率、功率设定值、负荷反馈获得流量指令包括：
8.根据权利要求1所述的火电机组一次调频的参数优化方法，其特征在于，步骤s102中指定的一次调频优化指标为响应时间、6秒响应幅度、15秒响应幅度、30秒响应幅度、稳定时间、电量贡献率中的一种或者多种组合形成的综合指标。
9.一种火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的火电机组一次调频的参数优化系统，其特征在于，所述主汽压力模型和汽轮机模型参数辨识程序单元辨识主汽压力模型和汽轮机模型的模型参数时，辨识汽轮机模型的模型参数包括：将火电机组一次调频试验得到的流量指令、主汽压力作为汽轮机模型的输入，对汽...
【专利技术属性】
技术研发人员：盛锴，杨丹，朱光明，陈厚涛，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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