一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111412023A(43)申请公布日2020.07.14(21)申请号202010262632.0(22)申请日2020.04.03(71)申请人荣信汇科电气技术有限责任公司地址114000辽宁省鞍山市铁东区越岭路212号(72)发明人宇文达王文龙周志军高玉瑞闫皓张海涛鲁挺(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所(普通合伙)21224代理人张群(51)Int.Cl.F01D17/00(2006.01)F01D15/10(2006.01)H02P27/04(2016.01)H02P23/20(2016.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法(57)摘要本发明公开了一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法，包括：机组启动阶段、汽轮机柔性并入阶段、机组正常调速运行阶段以及机组停机阶段，变频器控制轴系转速，汽轮机配合运行并根据不同阶段运行于相应方式；负荷大范围异常波动阶段，汽轮机通过调节汽门控制转速，电机跟随轴系运行；汽轮机跳机阶段，纯电驱运行；电机系统跳机，纯汽驱运行；本发明解决了同机组中汽驱与电驱协调运行问题，任一工况阶段仅由电驱或汽驱对轴系转速进行控制，另一方配合运行，不存在电驱与汽驱“打架”问题，既适用于机组正常工况又适用于机组异常工况，实现高性能调速的同时，增强了机组系统运行的稳定性与可靠性，为汽电双驱系统控制提供一种新的解决方法。CN111412023ACN111412023A权利要求书1/2页1.一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法，其特征在于，包括如下：1)机组启动阶段：变频器驱动电机电动运行，拖动机组启动，轴系转速由变频器控制；2)汽轮机柔性并入阶段：汽轮机汽门逐渐调开，驱动负载功率由电机逐渐转移到汽轮机，变频器驱动电机由电动运行逐渐转为发电运行，轴系转速由变频器控制；3)机组正常调速运行阶段：汽轮机处于滑压运行状态，变频器将轴系多余功率转换为电能，并根据调速指令自动平衡轴系功率，轴系转速由变频器控制；4)机组停机阶段：汽轮机汽门逐渐关闭，驱动负载功率由汽轮机逐渐转移到电机，变频器驱动电机由发电运行逐渐转为电动运行，并拖动至停机转速，轴系转速由变频器控制；5)机组负荷大范围异常波动阶段，汽轮机通过调节汽门进行轴系转速控制，同时变频器停止轴系转速控制，待机组负荷稳定后，变频器恢复对轴系转速控制，同时汽轮机汽门逐渐调开并恢复滑压运行；6)汽轮机异常跳机阶段，轴系转速由变频器控制，即纯电驱运行；7)电机系统异常跳机阶段，轴系转速由汽轮机控制，即纯汽驱运行。2.根据权利要求1所述的一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法，其特征在于，所述的汽电双驱系统为汽轮机、电机、被驱动负载同轴连接的驱动系统，控制轴系转速即能够实现对被驱动负载调速，电机既能够运行于电动状态也能够运行于发电状态，电机由能够实现能量双向流动的变频器驱动，变频器供电电源为厂内母线或公共电网，汽轮机与电机系统均可由上一级控制系统进行监控，并从上一级控制系统接收调速指令。3.根据权利要求1所述的一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法，其特征在于，所述机组启动阶段具体为：变频器接收上一级控制系统的启动及调速指令，驱动电机电动运行，拖动机组启动并按调速指令升速直至目标转速，汽轮机不出力跟随轴系转速空载运行，即被驱动负载所需功率由电机提供。4.根据权利要求1所述的一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法，其特征在于，所述汽轮机柔性并入阶段具体为：当汽源及相应条件满足后，汽轮机通入工作蒸汽并逐渐调节汽门开度，汽轮机开始出力，提供逐渐增大的功率，被驱动负载所需功率由汽轮机与电机共同提供，轴系转速仍有变频器通过转速闭环控制，电机电动功率将随汽轮机提供功率的增大而减小，保持汽轮机提供功率与电机电动功率同被驱动负载所需功率保持平衡；随着汽轮机汽门开度进一步增加，汽轮机提供的功率与被驱动负载所需功率相等，即被驱动负载所需功率完全由汽轮机提供，电机既不电动也不发电，电机功率为零，即实现了驱动负载功率由电机逐渐转移到汽轮机；汽轮机汽门开度进一步增加，汽轮机提供的功率大于被驱动负载所需功率，轴系将出现多余功率，变频器转速闭环控制将使电机对应功率变为发电功率，即电机开始转变为发电运行，随着汽轮机汽门开度进一步增加，电机发电功率相应进一步增加，直至汽轮机汽门开度调至目标值，此时汽轮机进入了滑压运行状态；上述调开汽门过程，从通入工作蒸汽并逐渐调节汽门至目标开度值，根据工艺及技术要求，在某一轴系转速下实现或分布在多个轴系转速下实现。5.根据权利要求1所述的一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法，其特征在2CN111412023A权利要求书