一种在汽轮发电机组上的调频控制机构及方法与流程

本发明涉及发电调频技术，具体涉及一种在汽轮发电机组上的调频控制机构及方法。

背景技术：

由于外界用电负荷在发生不断的变化，而电能又无法存储，这就造成了电网中的频率也会进行波动，为了稳定电网频率，电网公司要求所有上网发电机均参与一次调频。当电网频率波动超过50±0.033hz时，通过加减负荷的方式，快速的稳定电网频率，以达到一次调频的效果。

现有技术中，ge6fa类的燃机大多采用分轴方式，即燃机和汽轮机各带一台发电机进行发电运行，燃机自身具有一次调频功能，而汽轮机在受到燃机负荷的影响的同时，进行一次调频，往往会出现响应速度不够，无法满足电网调频要求的情况。所以，如果机组具备抽汽供热方式，一般会在汽轮机中加装抽汽隔板，通过抽汽隔板开合的方式进行调整，即把抽汽供热管网当作一个大的蓄能器，当电网频率发生波动时，短时间减少或是增加供热量，使得内部所含的发电用蒸汽快速发生变化，最后达到快速调节发电机出力的目的。但是当抽汽隔板的开合程度很大或很小的时候，其流量调节特性会很差，不能及时响应电网的调频需求，很难有效完成汽轮机发电机的一次调频。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，从而提供一种在汽轮发电机上的调频控制机构及方法。，可以使汽轮机做到在各种情况下快速响应调节，同时能够有效稳定电网频率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种在汽轮发电机组上的调频控制机构，包括汽轮机和控制台，汽轮机上设有抽汽口、高压调门和低压调门，抽汽口内安装有抽汽隔板，抽汽口与供热首站之间通过通汽管道连接，其特征在于：通汽管道内安装有抽汽蝶阀，高压调门、低压调门、抽汽隔板与抽汽蝶阀分别与控制台连接。

一种在汽轮发电机组上的调频控制方法，其特征在于：使用上述的在汽轮发电机组上的调频控制机构，包括如下步骤：

1）控制台对电网周波进行读取，当电网周波超过额定转速的范围时，控制台会进行一次调频控制；

2）控制台监控抽汽隔板的开合程度，当通过调整抽汽隔板能够满足一次调频控制时，由抽汽隔板参与调频控制，此时抽汽蝶阀不工作，抽汽蝶阀的阀门处于全开状态；

3）控制台监控抽汽隔板的开合程度，当控制台检测到抽汽隔板的开合超过有效程度，通过调整抽汽隔板不能够满足一次调频控制时，控制台将抽汽蝶阀加入一次调频控制回路，即同时控制抽汽蝶阀和抽汽隔板的开合并监控抽汽蝶阀的开合程度。

优选的，所述电网周波额定转速的范围为3000±2转每分钟。

优选的，步骤二中所述的一次调频控制为控制台根据对外供热量来调整抽汽隔板的开合，供热量越小，抽汽隔板开度越大；供热量越大，抽汽隔板开度越小。

优选的，步骤三中所述抽汽隔板开合的有效程度为70%。控制台在汽轮发电机工作时，对抽汽隔板的开合程度进行监控，当抽汽隔板的开合程度大于70%时，控制台会将抽汽蝶阀加入一次调频回路，参与汽轮机的一次调频控制。

优选的，步骤三中所述的一次调频控制为控制台根据对外供热量来调整抽汽蝶阀和抽汽隔板的开合，供热量越小，抽汽隔板开度越大，抽汽蝶阀开度越小。

一种在汽轮发电机组上的调频控制方法，还包括如下：

4）当控制台检测到抽汽蝶阀的开合低于最小程度，通过调整抽汽蝶阀和抽汽隔板的开合不能够满足一次调频控制时，控制台控制高压调门和低压调门加入一次调频控制回路。

优选的，步骤四中所述抽汽蝶阀开合的最小程度为5%。

优选的，步骤四中所述的一次调频控制为在控制抽汽蝶阀和抽汽隔板的开合同时调整高压调门和低压调门的进汽量。汽轮发电机组通过控制台获取抽汽蝶阀的开合程度，当抽汽蝶阀的开合程度小于5%时，控制台控制高压调门和低压调门加入一次调频控制，即在控制抽汽蝶阀和抽汽隔板的开合的同时调整高压调门和低压调门的进汽量，保证一次调频控制能够正常有效。

本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：整体结构简单，利用控制台分为三个控制阶段对汽轮机进行一次调频控制，通过控制台监控抽汽隔板、抽汽蝶阀的开合程度，当通过控制台控制抽汽隔板的开合调节效果稳定，即使用抽汽隔板能够满足一次调频控制回路时，仅由抽汽隔板参与供热量控制；当使用抽汽隔板不能满足一次调频控制需要时，即抽汽隔板开合度很大或是很小时，通过控制台控制抽汽蝶阀加入一次调频回路；在极端工况下，即通过对抽汽隔板和抽汽蝶阀的调节不能满足一次调频控制需要时，控制台控制高压调门和低压调门加入一次调频回路，即控制抽汽蝶阀和抽汽隔板开合的同时调整高压调门和低压调门的进汽量；使汽轮机做到在各种情况下快速响应调节，同时能够有效稳定电网频率。

附图说明

图1为本发明应用一种在汽轮发电机上的调频控制机构的结构示意图。

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

具体实施方式

本发明提供一种在汽轮发电机上的调频控制机构及方法，可以使汽轮机做到在各种情况下快速响应调节，同时能够有效稳定电网频率。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图1所示，本实施例所使用的汽轮机1上设有抽汽口、高压调门2和低压调门3，抽汽口内安装有抽汽隔板4，抽汽口与供热首站6之间通过通汽管道连接，通汽管道内安装有抽汽蝶阀5，高压调门2、低压调门3、抽汽隔板4与抽汽蝶阀5分别与控制台连接。

一种在汽轮发电机组上的调频控制方法，使用上述的在汽轮发电机组上的调频控制机构，包括如下步骤：

1）控制台对电网周波进行读取，电网周波即为发电机转速，发电机的额定转速为3000转每分钟，当其转速波动超过±2转每分钟时，控制台会对发电机组进行一次调频控制；

2）控制台监控抽汽隔板4的开合程度，当通过调整抽汽隔板4能够满足一次调频控制时，由抽汽隔板4参与调频控制，此时抽汽蝶阀5不工作，抽汽蝶阀5的阀门处于全开状态；

3）控制台监控抽汽隔板4的开合程度，当控制台检测到抽汽隔板4的开合超过有效程度，通过调整抽汽隔板4不能够满足一次调频控制时，控制台将抽汽蝶阀5加入一次调频控制回路，即同时控制抽汽蝶阀5和抽汽隔板4的开合并监控抽汽蝶阀5的开合程度。

首先，步骤二中控制台通过监控主汽门对汽轮机的供热来调整抽汽隔板4的开合，主汽门的供热量越小，抽汽隔板4开度越大；主汽门的供热量越大，抽汽隔板4开度越小。

其次，步骤三中所述抽汽隔板4开合的有效程度为70%。控制台在汽轮发电机工作时，对抽汽隔板4的开合程度进行监控，当抽汽隔板4的开合程度大于70%时，控制台会将抽汽蝶阀5加入一次调频回路，参与汽轮机的一次调频控制。

需要说明的是，步骤二中控制台通过监控主汽门对汽轮机的供热来调整抽汽蝶阀5和抽汽隔板4的开合，主汽门的供热量越小，抽汽隔板4开度越大，抽汽蝶阀5开度越小。

抽汽蝶阀5在抽汽隔板4的调节效果很差的情况下加入一次调频控制回路，提高了该调频控制方法的适用范围。

又一种在汽轮发电机组上的调频控制方法，包括如下：

1）控制台对电网周波进行读取，电网周波即为发电机转速，发电机的额定转速为3000转每分钟，当其转速波动超过±2转每分钟时，控制台会对发电机组进行一次调频控制；

2）控制台监控抽汽隔板4的开合程度，当通过调整抽汽隔板4能够满足一次调频控制时，由抽汽隔板4参与调频控制，此时抽汽蝶阀5不工作，抽汽蝶阀5的阀门处于全开状态；

3）控制台监控抽汽隔板4的开合程度，当控制台检测到抽汽隔板4的开合超过有效程度，通过调整抽汽隔板4不能够满足一次调频控制时，控制台将抽汽蝶阀5加入一次调频控制回路，即同时控制抽汽蝶阀5和抽汽隔板4的开合并监控抽汽蝶阀5的开合程度；

4）当控制台检测到抽汽蝶阀5的开合低于最小程度，通过调整抽汽蝶阀5和抽汽隔板4的开合不能够满足一次调频控制时，控制台控制高压调门2和低压调门3加入一次调频控制回路。

其中，步骤四中所述抽汽蝶阀5开合的最小程度为5%。控制台在汽轮发电机工作时，对抽汽蝶阀5的开合程度进行监控。当抽汽蝶阀5的开合程度小于5%时，控制台控制高压调门2和低压调门3加入一次调频控制回路，即在控制抽汽蝶阀5和抽汽隔板4的开合的同时调整高压调门2和低压调门3的进汽量，保证一次调频控制能够正常有效。

当控制台通过同时调整抽汽蝶阀5和抽汽隔板4调节效果很差的情况下，控制台控制高压调门2和低压调门3加入调频控制，提高了该一次调频控制方法的适用范围。

本发明中，所有自动控制指令均可通过现有技术完成。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。