一种燃机气门调频快速响应控制方法.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CN110635493A(43)申请公布日2019.12.31(21)申请号201910884433.0(51)Int.Cl.(22)申请日2019.09.19H02J3/24(2006.01)H02J3/46(2006.01)(71)申请人国网天津市电力公司电力科学研究院地址300384天津市西青区海泰华科四路8号申请人国网天津市电力公司国家电网有限公司(72)发明人赵毅张长志李浩然倪玮晨王建军周连升甘智勇张应田郑卫洪曹晓男黄靖宁郭凌旭鄂志君陈天恒杨晓静段建勋冯长强张志良安承彬(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人王来佳权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种燃机气门调频快速响应控制方法(57)摘要本发明涉及一种燃机气门调频快速响应控制方法，在变动负荷回路中增加频率偏差模块，该频率偏差的函数值作为调整燃料指令FSR的输入量。本发明中，针对燃料指令FSR进行优化，为了增加调频的响应快速性，在变动负荷回路中加入频率偏差模块，频率偏差模块的函数F(X)决定了燃料指令FSR的变化大小，函数F(X)可以适当调整，针对不同燃气轮机特性不同而试验确定。使用后，电网频率变化，频率变化信号将直接进入调门控制程序，最快速的调整燃气轮机发电负荷，调频功能兼顾温度控制，保证机组在安全基础上参与调峰，采用F(X)的形式，通过频率波动试验，可以调整输出参数，避免因频率波动造成负荷剧烈变化。CN110635493ACN110635493A权利要求书1/1页1.一种燃机气门调频快速响应控制方法，其特征在于：在变动负荷回路中增加频率偏差模块，该频率偏差的函数值作为调整燃料指令FSR的输入量，所述函数值调整燃料指令FSR的输入量的过程包括以下步骤：⑴获取频率偏差函数值；⑵设置函数值的初始值为：当输入x＝49.5，49.77，49.97，50，50.03，50.23，50.5；则输出函数值y＝8，8，0，0，0，-8，-8；⑶进行频率波动试验，微调函数值y的数值：如果负荷变化平均数值比一次调频规定的数值超出20％，则需要减少函数的输出y值，将8向6或者5.5方向进行减少，重复进行试验，如果超出部分回落至0-15％范围内，则函数比较合理；如果负荷变化平均数值比一次调频规定的数值低95％，则需要加大函数的输出y值，将8向9或者10方向进行增加，重复进行试验，如果超出部分至0-15％范围内，则函数比较合理。2CN110635493A说明书1/3页一种燃机气门调频快速响应控制方法技术领域[0001]本发明属于燃气轮机控制技术领域，尤其是一种燃机气门调频快速响应控制方法。背景技术[0002]电网的频率是由发电功率与用户负荷大小决定，当发电功率大于用户负荷频率升高，反之频率降低。一次调频是指电网频率一旦偏离标准频率限值，电网中发电机组自动控制负荷增减，使电网频率维持稳定。随着电网容量的逐渐扩大，提高电网负荷变化时的频率响应能力，确保高质量的电力供应变得越来越重要。燃机气门是燃气轮机不断变化负荷的重要设备，它根据燃气轮机综合指令变化，不断调整阀门的开度，调整进入燃烧室的天然气流量。为了提高频率变化的相应速率，必须寻找一种控制调门的方法，来解决调频调峰响应滞后问题。燃气轮机一次调频功能由透平控制系统和DCS控制系统共同完成。其中透平控制系统出现频率偏差能够第一时间进行响应，而DCS控制系统可以保证频率偏差一直存在的情况下，保持负荷持续贡献。目前频率变化比较常见，而且变化幅值较小且短时间就恢复标准频率。DCS控制侧信号未传送至燃机控制系统，也就是燃气调门未动作时，频率已经恢复标准值，造成DCS指令频繁波动但未发挥真正的作用。燃机控制模式中，无论是手动方式还是预选方式下，具备一次调频动作能力，但是基本不满足电网对一次调频的技术要求，所以必须寻求一种方法，能够快速响应频率波动，积极发挥一次调频的重要作用。发明内容[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供直接开关燃料的气门、有功功率将更加快速反应的一种燃机气门调频快速响应控制方法。[0004]本发明所采用的具体技术方案如下：[0005]一种燃机气门调频快速响应控制方法，其特征在于：在变动负荷回路中增加频率偏差模块，该频率偏差的函数值作为调整燃料指令FSR的输入量，所述函数值调整燃料指令FSR的输入量的过程包括以下步骤：[0006]⑴获取频率偏差函数值；[0007]⑵设置函数值的初始值为：[0008]当输入x＝49.5，49.77，49.97，50，50.03，50.23，50.5；则输出函数值y＝8，8，0，0，0，-8，-8；[0009]⑶进行频率波动试验，微调函数值y的数值：[0010]如果负荷变化平均数值比一