基于时间补偿的火电机组一次调频优化控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及火电机组调频领域,尤其涉及一种基于时间补偿的火电机组一次 调频优化控制装置。
【背景技术】
[0002] 随着新能源并网、负荷增长和电网规模的不断增大,在特高压电网和大区电网互 联的新形势下,各级电网联系日渐紧密,电网和机组之间协调配合的要求也越来越高,网厂 协调功能中的一次调频成为稳定电网的有效手段之一。发电机组一次调频功能是汽轮发电 机组固有的功能,主要是通过调节DH1系统的进汽调节门,利用锅炉蓄热,在电网出现异常 的情况下,快速响应电网的要求,稳定电网频率,以弥补电网负荷差距,维持电网的安全。
[0003] -次调节对系统频率变化的响应快,根据IEEE的统计,电力系统综合的一次调节 特性时间常数一般在10秒左右;由于发电机的一次调节仅作用于原动机的阀门位置,而未 作用于火力发电机组的燃烧系统,当阀门开度增大时,是锅炉中的蓄热暂时改变了原动机 的功率,由于燃烧系统中的化学能量没有发生变化,随着蓄热量的减少,原动机的功率又会 回到原来的水平。因而,火力发电机组一次调节的作用时间是短暂的。不同类型的火力发电 机组,由于蓄热量的不同,一次调节的作用时间为0. 5到2分钟不等。发电机的一次调节采 用的调整方法是有差特性法,其优点是所有机组的调整只与一个参变量有关(即与系统频 率有关),机组之间互相影响小。目前,电网调度管理对机组的一次调频性能考核计算参数 来源于调度计划和EMS(能量管理系统)。机组对应的频率、有功等测点信息定义在WAMS(广 域监测系统)遥测定义表中,根据WAMS中定义遥测信息从PMU(同步向量测量装置)实时 库中获取一次调频扰动计算的频率、有功、转速、一次调频前后指令等遥测数据。
[0004] 目前,电网规定的一次调频死区为50±0. 033Hz(相当于±2rpm),要求电网频率 超出死区后3s机组有功需发生相应变化。同时,对周期在10s以内的负荷变化所引起的频 率波动是极微小的,通过负荷效应,负荷能够自行吸收这种频率波动;对周期在几十秒到几 分钟内变化且幅度也较大的负荷变化引起的频率波动,仅靠一次调频是不能满足要求的, 必须进行频率的二次调整即AGC控制。因此,电网对一次调频的考核主要集中在10s至几 十秒之间的负荷变化所引起的频率波动。
[0005] 由于一次调频存在的快速性、短暂性等特性,其调整曲线在电厂机组侧主要以尖 脉冲形式体现,同时,由于WAMS数据采样精度较高(40ms),实际频率、功率等参数曲线含有 较多毛刺,调度侧进行了滤波处理,因此实际的一次调频反应经过各个系统的转换计算以 及网络传输等因素的影响,必然会存在一定的衰减,造成在实际考核中的反应幅值达不到 考核标准要求。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的就是为了解决上述问题,提出了基于时间补偿的火电机组一次 调频优化控制装置,该装置能有效提高火电机组对调度一次调频响应的准确性,满足电网 对机组一次调频动作做功的需求,确保其调频能力,有效保证电网系统的频率稳定。
[0007] 为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0008] -种基于时间补偿的火电机组一次调频优化控制装置,包括:减法器、函数发生 器、加法器、乘法器、高低限报警模块、滞后置位型定时器和模拟量切换器;
[0009] 所述减法器与函数发生器连接后接入加法器的一个输入端,所述减法器、高低限 报警模块、滞后置位型定时器和模拟量切换器依次连接后,接入加法器的另一个输入端,所 述函数发生器还与乘法器连接,所述乘法器与模拟量切换器连接。
[0010] 所述高低限报警模块的高低限值为+2和-2。
[0011] 所述乘法器的一个输入端与函数发生器连接,另一个输入端与模拟量发生器A1 连接。 _2]所述觀量发生器則勺值具体
[0013] 所述滞后置位型定时器的Set输入端与高低限报警模块连接,DT输入端与模拟量 发生器A2连接。
[0014] 所述模拟量切换器的其中Z1输入端与乘法器的输出端连接,Z2输入端置零,S输 入端与滞后置位型定时器的输出端连接。
[0015] 本实用新型的有益效果是:
[0016] (1)并网机组的一次调频性能的好坏直接影响电网频率的稳定,通过本实用新型 能够有效降低实际一次调频反应过程中各个系统的转换计算以及网络传输等因素造成的 时间滞后影响,提高机组对电网频率变化响应的准确性,确保机组的调频能力达到调度考 核标准的要求。
[0017] (2)通过转速偏差超出死区限值时间的判断实现对电网频率波动时间长短的不同 反应,既保证机组不误动、不拒动、不频繁动作,又确保需要动作时的动作幅值达到要求,一 方面保持机组的安全运行,一方面能进一步提高电网频率的稳定性,进而确保广大用户的 电气设备及电力设备的安全、有效运行。
[0018] (3)本实用新型可以解决火电机组一次调频考核指标差等实际难题,能够有效满 足电网对于机组一次调频的要求,满足调频调峰需求。
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型一次调频优化控制逻辑示意图;
[0020] 图2为本实用新型滞后置位型定时器工作示意图。
【具体实施方式】:
[0021] 下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明:
[0022] 如图1所示,一种基于时间补偿的火电机组一次调频优化控制装置,包括:减法 器、函数发生器、加法器、乘法器、高低限报警模块、滞后置位型定时器和模拟量切换器;
[0023] 减法器与函数发生器连接后接入加法器的一个输入端,减法器、高低限报警模块、 滞后置位型定时器和模拟量切换器依次连接后,接入加法器的另一个输入端,函数发生器 还与乘法器连接,乘法器与模拟量切换器连接。
[0024] 函数发生器采用市面上能够买到的利用单片集成芯片的函数发生器,该函数发生 器能够直接产生本实用新型所需要的函数。
[0025] 对于减法器、加法器、乘法器、高低限报警模块、滞后置位型定时器和模拟量切换 器等装置,均采用市面上常规的装置即可,无需自行设定。
[0026] 机组转速偏差信号An经过一次调频补偿量函数f(x)后,产生负荷补偿量AP1, 负荷补偿量△P1分别接入加法器X的输入端一和乘法器MUL的输入端一;机组转速偏差 信号An依次经过高低限报警模块HLALM和滞后置位型定时器Timer后接入模拟量切换器 AXSEL的输入端S,模拟量切换器AXSEL的输出接入加法器2的输入端二。
[0027] 模拟量发生器A1接入乘法器MUL的输入端二;乘法器模块MUL的输出接入模拟量 切换器AXSEL的Z1输入端,模拟量切换器AXSEL的Z2输入端置为0。
[0028] 高低限报警模块H