【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火力发电，特别涉及一种火电机组“启动-并网”响应状态的预测方法及系统。
技术介绍
1、近年来，由于山东省新能源的大力发展、核电产业的加速转型，加上外电入鲁规模不断扩大和绿色配额制正式实施，截至2023年7月底，山东电网新能源装机容量已突破7000万千瓦。伴随新能源装机规模的快速增加，山东电网面临的调峰压力与日俱增，火电机组在电网运行中承担快速启停、停机备用的任务也逐步加大。
2、现阶段及长期来看，火电机组承担电网调峰的作用会愈加显现，启停调峰及停机备用会成为火电机组新常态。国内外对火电机组启停调峰进行了较多研究，目前一般采用aps(automatic procedure start-up/shut-down)技术，这一技术有助于减轻运行人员在启停过程中的操作负担，减少失误的发生。同时，由于新能源发电的波动性和随机性，火电机组是否能够按照电网要求时间节点并网也成为调控人员关注的重点。然而，对于火电机组启动过程和机组能否实现按时并网，调控人员并不能准确掌握，只能根据已有经验进行预估，对“启动-并网”过程所需的时间预估过短将无法在规定时间并网；过长则会使机组空转等待并网，造成资源的浪费。同时，火电机组启停过程是一个相当复杂的过程，启停过程对于机组的寿命影响非常关键，也是特别容易发生安全事故的过程。
3、因此，对火电机组“启动-并网”过程实时状态进行监测并在此基础上建立评估预测模型，便于及时对电网运行作出调整，对保证电网安全、稳定运行有重大意义。
技术实现思路p>
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种火电机组“启动-并网”响应状态的预测方法及系统，进而解决依赖人为经验预估“启动-并网”过程所需时间的问题，为运行人员合理安排启机时间提供参考，同时能够在规定的时间完成并网，既避免了因启动过晚无法在规定时间并网，又防止了机组提前启动完成，持续空转等待并网造成资源浪费。
2、本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
3、一种火电机组“启动-并网”响应状态的预测方法，包括如下步骤：
4、根据火电机组的“启动-并网”过程，确定火电机组“启动-并网”过程中的关键阶段；
5、获取每一关键阶段的监测关键运行参数；
6、根据监测的关键运行参数，建立火电机组每一关键阶段的模型判断条件；
7、根据各阶段的模型判断条件，确定机组当前所处的状态，并根据机组当前所处的状态预测机组启动过程剩余时间。
8、进一步，火电机组“启动-并网”过程中的关键阶段按照时序为：锅炉上水阶段、锅炉点火升温升压阶段、汽机冲转阶段和机组并网阶段。
9、进一步，每一关键阶段的监测关键运行参数包括主参数和副参数，
10、对于锅炉上水阶段，主参数为省煤器前给水压力或给水流量，副参数为汽包水位、送风机运行状态、引风机运行状态、一次风机运行状态和磨煤机运行状态；
11、对于锅炉点火升温升压阶段，主参数为主汽温度或再热蒸汽温度，副参数为送风机电流引风机电流、和汽轮机转速；
12、对于汽机冲转阶段，主参数为汽机转速，副参数为主汽温度或再热蒸汽温度；
13、对于机组并网阶段，主参数为有功功率或并网信号。
14、进一步，建立火电机组锅炉上水阶段、锅炉点火升温升压阶段和汽机冲转阶段的模型判断条件，包括主参数的判断条件和副参数的判断条件，
15、关键阶段通过其对应的关键运行参数划分的若干状态，若干状态包括开始状态、进行状态和完成状态；
16、主参数记为x；a∈[1、2、3]，当a＝1时，所述关键阶段表示为锅炉上水阶段；当a＝2时，所述关键阶段表示为锅炉点火升温升压阶段；当a＝3时，所述关键阶段表示为汽机冲转阶段；
17、在1a～ta的时间段内，主参数单位时间的均值分别为x1,a、x2,a、…xi-1,a、xi,a、…、xj,a…xt,a，其中i∈[1a，ta]，j∈[1a，ta]，i≠j；1a为a关键阶段的开始时刻；ta为a关键阶段的结束时刻；xi,a表示a关键阶段中第i个单位时间的主参数均值，xi-1,a表示a关键阶段第i-1个单位时间的主参数均值；xj,a表示a关键阶段中第j个单位时间的主参数均值；
18、当主参数均值满足xi-1,a＝xi,a＜xi+1,a＜xn,a，且满足副参数的判断条件时，a关键阶段中第i+1个单位时间为a关键阶段进行状态开始时刻；其中xn,a为主参数的额定值；
19、当主参数均值满足xj,a＜xn,a＜xj+1,a，且满足副参数的判断条件时，a关键阶段中第j个单位时间为a关键阶段中进行状态结束时刻；
20、1a为a关键阶段的开始时刻；a关键阶段中第i个单位时间为开始状态结束时刻，从a关键阶段中第i+1个单位时间开始到a关键阶段中第j个单位时间的机组状态为a关键阶段中正在进行状态，获得主参数在正在进行状态的曲线；a关键阶段中第j+1个单位时间为a关键阶段中完成状态的开始时刻，ta为a关键阶段的结束时刻。
21、进一步，根据监测锅炉上水阶段的关键运行参数，建立火电机组锅炉上水阶段的模型判断条件，具体为：
22、当火电机组为亚临界机组时，通过省煤器前给水压力与汽包水位或汽包水位与给水流量划分锅炉上水阶段的机组状态，状态包括上水开始状态、上水进行状态、上水完成状态；当主参数均值满足条件，且第i个单位时间送风机和引风机运行状态为关闭时，第i+1个单位时间为上水进行状态的开始时刻；当主参数均值满足条件，第j个单位时间汽包水位l位于低汽包水位l1至高汽包水位l2之间，且第j个单位时间送风机和引风机运行状态为关闭时，第j个单位时间为上水进行状态的结束时刻；第i个单位时间为上水开始状态结束时刻，从第i+1个单位时间开始到第j个单位时间的机组状态为上水进行状态；第j+1个单位时间为上水完成状态的开始时刻；
23、当火电机组为超临界及以上等级机组时，通过省煤器前给水压力或给水流量划分锅炉上水阶段的机组状态，状态包括上水开始状态、上水进行状态、上水完成状态；当主参数均值满足条件，且第i个单位时间送风机和引风机运行状态为关闭时，第i+1个单位时间为上水进行状态的开始时刻；当主参数均值满足条件，第j个单位时间送风机和引风机运行状态为关闭，且第j个单位时间一次风机和磨煤机的运行状态均为关闭时，第j个单位时间为上水进行状态的结束时刻；第i个单位时间为上水开始状态结束时刻，从第i+1个单位时间开始到第j个单位时间的机组状态为上水进行状态；第j+1个单位时间为上水完成状态的开始时刻。
24、进一步，根据监测锅炉点火升温升压阶段的关键运行参数，建立火电机组锅炉点火升温升压阶段的模型判断条件，具体为：
25、通过主汽温度或再热蒸汽温度划分锅炉点火升温升压阶段的机组状态，状态包括点火升温升压开始状态、点火升温升压进行状态、升温升压完成状态；
26、当主参数均值满足条件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，火电机组“启动－并网”过程中的关键阶段按照时序为：锅炉上水阶段、锅炉点火升温升压阶段、汽机冲转阶段和机组并网阶段。
3.根据权利要求2所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，每一关键阶段的监测关键运行参数包括主参数和副参数，
4.根据权利要求3所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，建立火电机组锅炉上水阶段、锅炉点火升温升压阶段和汽机冲转阶段的模型判断条件，包括主参数的判断条件和副参数的判断条件，
5.根据权利要求4所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，根据监测锅炉上水阶段的关键运行参数，建立火电机组锅炉上水阶段的模型判断条件，具体为：
6.根据权利要求4所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，根据监测锅炉点火升温升压阶段的关键运行参数，建立火电机组锅炉点火升温升压阶段的模型判断条件，具
7.根据权利要求4所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，根据监测锅炉汽机冲转阶段的关键运行参数，建立火电机组汽机冲转阶段的模型判断条件，具体为：
8.根据权利要求4所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，根据监测机组并网阶段的关键运行参数，建立火电机组并网阶段的模型判断条件，具体为：
9.根据权利要求8所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法的系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，火电机组“启动－并网”过程中的关键阶段按照时序为：锅炉上水阶段、锅炉点火升温升压阶段、汽机冲转阶段和机组并网阶段。
3.根据权利要求2所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，每一关键阶段的监测关键运行参数包括主参数和副参数，
4.根据权利要求3所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，建立火电机组锅炉上水阶段、锅炉点火升温升压阶段和汽机冲转阶段的模型判断条件，包括主参数的判断条件和副参数的判断条件，
5.根据权利要求4所述的火电机组“启动－并网”响应状态的预测方法，其特征在于，根据监测锅炉上水阶段的关键运行参数，建立火电机组锅炉上水阶...
【专利技术属性】
技术研发人员：张徐东，吴中杰，段传俊，李思，
申请(专利权)人：山东中实易通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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