火电机组基于变频凝结水泵调节电网频率的控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115324675A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202210878753.7F01D15/10(2006.01)(22)申请日2022.07.25F22B33/18(2006.01)F22D1/50(2006.01)(71)申请人广西电网有限责任公司电力科学研F22D11/06(2006.01)究院F22D5/30(2006.01)地址530023广西壮族自治区南宁市民主F22D5/34(2006.01)路6-2号F22D5/32(2006.01)(72)发明人文立斌胡弘(74)专利代理机构南宁东智知识产权代理事务所(特殊普通合伙)45117专利代理师黎华艳(51)Int.Cl.F01K13/02(2006.01)F01K11/02(2006.01)F01K7/02(2006.01)F01K7/16(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图1页(54)发明名称火电机组基于变频凝结水泵调节电网频率的控制方法(57)摘要本发明属于电网调频技术领域，具体涉及火电机组基于变频凝结水泵调节电网频率的控制方法。本发明通过实时测试电网的频率和火电机组的功率，并根据火电机组的功率、电网的频率信号以及凝结水流量测量装置测量的进入低压加热器的凝结水流量控制变频器来调节凝结水泵的转速，进而调节进入低压加热器的凝结水流量，以便调节低压加热器从低压缸的抽气量，进而使得火电机组输出的机械功率变化，从而实现火电机组参与电网频率调节。本发明可以提升火电机组参与电网调节功率容量，解决传统火电机组调频模式导致的汽轮机高压调门频繁动作所引起的汽轮机和锅炉本体及其相关辅助设备疲劳损坏事故隐患。CN115324675ACN115324675A权利要求书1/3页1.火电机组基于变频凝结水泵调节电网频率的控制方法，所述火电机组包括锅炉(66)、高压缸(72)、中压缸(74)、低压缸(76)、凝汽器(29)、低压加热器、除氧器(58)；其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将凝汽器(29)通过凝结水泵进水母管(1)与凝结水泵(4)连接，将凝结水泵(4)通过凝结水泵出水母管(6)与轴封加热器(7)连接，将轴封加热器(7)通过低压加热器进水凝结水母管(8)与低压加热器连接，在低压加热器进水凝结水母管(8)上设置凝结水流量测量装置；将变频器(2)通过电缆与凝结水泵电机(3)相连接，凝结水泵电机(3)与凝结水泵(4)通过同心轴刚性连接；步骤S2，实时采集发电机转子(81)输出的电压和电流，并通过采集的电压信号和电流信号得到发电机转子(81)的输出功率和频率；步骤S3：根据发电机转子(81)的输出功率确定是否投入凝结水泵调频，若是确定投入凝结水泵调频，则转入步骤S4，否则转步骤S2继续实时采集发电机转子(81)输出的电压和电流；步骤S4，根据凝结水流量测量装置测量的进入低压加热器的凝结水流量控制变频器(2)来调节凝结水泵(4)的转速，进而调节进入低压加热器的凝结水流量，以便调节低压加热器从低压缸的抽气量，进而使得火电机组输出的机械功率变化，从而实现火电机组参与电网频率调节。2.根据权利要求1所述的火电机组基于变频凝结水泵调节电网频率的控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：步骤S41，将采集到的发电机转子(81)的输出频率f与电网频率50Hz作差，得到频率差值Δf；步骤S42，经过转换系数K0将频率差值Δf值转换为功率指令，机组当前功率指令PS减去该功率指令形成新的功率令P；步骤S43，新的功率令P分为两路，第一路新的功率令P立即经控制前馈系数K1转换成调频功率指令信号PC，经过系数K2将调频功率指令信号PC转换为凝结水泵转速指令信号RC，并根据凝结水泵转速指令信号RC控制变频器(2)调节凝结水泵(4)的转速；步骤S44，凝结水泵(4)的转速调节后，凝结水流量测量装置的测量值改变，将第二路新的功率令P与发电机转子(81)的功率实时值Pe进行比较，其偏差输入PID环节，PID环节的输出与经控制前馈系数K1转换后的输出信号叠加形成新的调频功率指令信号PC，新的调频功率指令信号PC经过K2转换为新的凝结水泵转速指令信号RC，并根据新的凝结水泵转速指令信号RC控制变频器(2)重新调节凝结水泵(4)的转速，直至新的功率令P与发电机转子(81)的功率实时值Pe的偏差为零。3.根据权利要求2所述的火电机组基于变频凝结水泵调节电网频率的控制方法，其特征在于，所述转换系数K0的计算方式如下：K0＝λPN/2.5；其中λ为变频凝结水泵调频功率系数，无单位，其值范围0‑0.5，根据调频参与度进行设置；PN为火电机组的额定功率，单位MW。4.根据权利要求2所述的火电机组基于变频凝结水泵调节电网频率的控制方