申请/专利权人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司;华北电力大学

申请日：2021-11-19

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114153146B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.03.25#实质审查的生效;2022.03.08#公开

摘要：本发明涉及火电机组锅炉汽机协调控制技术领域，是一种响应电网调频的机炉协调自主切换控制方法，其包括以下步骤：优化各方式下协调控制策略，新增CCS‑TF方式下机前压力控制器的压力设定应加入一次调频压力折算函数，弥补TF方式下一次调频功率响应差的缺陷。本发明提供了一种响应电网调频的机炉协调自主切换控制方法，克服了现有技术之不足，有效解决当前调频压力下的火电机组机炉协调控制存在的技术缺陷，在原火电控制系统增加自动切换协调控制逻辑，无需新增设备投入，运用基于锅炉汽机运行情况自动切换协调跟随方式的技术，不仅保证火电机组一次调频和二次调频AGC性能满足规程要求，而且减少燃料量波动导致的锅炉非停，延长锅炉健康运行周期。

主权项：1.一种响应电网调频的机炉协调自主切换控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，新增基于汽机跟随方式CCS-TF的协调控制系统，检查原协调控制系统是否设计锅炉燃料量控制机组功率的闭环控制器，其为汽机跟随方式CCS-TF使用到的控制器，若无该控制器则需要新增，使其满足汽机跟随方式CCS-TF下的协调控制系统运行要求；通过相互手动跟踪实现锅炉跟随方式CCS-BF与汽机跟随方式CCS-TF之间自动无扰切换控制；优化各方式下的协调控制策略，直至两种方式控制指标满足规程要求的指标；步骤2，新增汽机跟随方式CCS-TF下机前压力控制器的压力设定加入一次调频压力折算函数，弥补该方式下一次调频功率响应差的缺陷；步骤3，新增汽机跟随方式CCS-TF与CCS-BF之间自动切换条件，包括锅炉跟随方式CCS-BF主汽压力调节失稳、锅炉跟随方式CCS-BF长时间没有变功率、汽机跟随方式CCS-TF机组功率控制长期偏差、汽机跟随方式CCS-TF机组功率指令变化频繁且功率调节失稳，其中每种方式的实施方法包括：汽机跟随方式CCS-TF机组功率控制长期偏差的实施方法为：计算实际功率指令与实际功率偏差，除以额定功率超出-1.5％至1.5％且延迟30秒，则为汽机跟随方式CCS-TF无法围绕功率指令调节功率，即无法满足电网调频，则TF切换至BF；汽机跟随方式CCS-TF机组功率指令变化频繁且功率调节失稳的实施方法为：B1条件为限速后的实际功率指令和机组实现功率求其变化速率的绝对值,绝对值求差除以额定功率小于0.2％，则为实际变功率速率低于调峰指令速率0.2％Nemin；B2条件为实际功率指令与其30分钟惯性时间的LEADLAG模块后的值求差后求绝对值即为指令微分量，当该微分量达到5以上，则为机组正在快速调峰；汽机跟随方式CCS-TF机组功率指令变化频繁且功率调节失稳即为B1且B2，则为机组在执行电网调峰调频时实际功率速率无法更好地跟踪，此时切换为锅炉跟随方式CCS-BF牺牲锅炉稳定性快速调节功率；锅炉跟随方式CCS-BF主汽压力调节失稳的实施方法为：汽机跟随方式CCS-TF机组功率指令变化频繁且功率调节失稳判断中求得微分量小于0.02触发该条件，则为长时间没有变功率需要则切为更稳定的汽机跟随方式CCS-TF运行，减少燃料波动、设备磨损；锅炉跟随方式CCS-BF长时间没有变功率的实施方法为：主汽压力指令与实际值偏差除额定压力超出3％给予1秒脉冲触发计数器，计数器输出计数量与其60分钟惯性时间的LEADLAG模块后的值求差后即为微分量超过4，则为出现不稳定波动情况，将控制策略由BF切换至TF方式稳定锅炉主参数，当微分量小于0.2时，触发计数器与微分量清零；步骤4，根据机组机炉特性与调频控制要求设置自动切换的判定边界，该方法调试流程结束。

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