一种超临界机组参与一次调频的控制方法及控制系统模型.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CN109638861A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811594276.1(22)申请日2018.12.25(71)申请人国网陕西省电力公司电力科学研究院地址710054陕西省西安市碑林区友谊东路308号申请人国家电网有限公司西安交通大学(72)发明人王永庆罗德柱张拓戴义平强雄超杜洋(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.H02J3/24(2006.01)H02J3/46(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种超临界机组参与一次调频的控制方法及控制系统模型(57)摘要本发明公开了一种超临界机组参与一次调频的控制方法及控制系统模型，包括以下步骤：超临界机组在给定工况稳定运行时，中压调节阀全开，高压调节阀调至预设开度；机组负荷增加时，高压调节阀的开度增加，中压调节阀开度保持不变；负荷降低导致电网频率增加时，高压调节阀与中压调节阀开度同时关小，高压调节阀和中压调节阀同时参与一次调频；调节完毕后，中压调节阀调至全开状态。本发明能够实现中间再热式汽轮机组高、中压调节阀同时参与电网一次调频，可改善超临界机组一次调频的能力。CN109638861ACN109638861A权利要求书1/2页1.一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：超临界机组在给定工况稳定运行时，中压调节阀全开，高压调节阀调至预设开度；机组负荷增加时，高压调节阀的开度增加，中压调节阀开度保持不变；负荷降低导致电网频率增加时，高压调节阀与中压调节阀开度同时关小，高压调节阀和中压调节阀同时参与一次调频；调节完毕后，中压调节阀调至全开状态。2.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，一次调频时，机组实际转速与额定值的差值信号经过滑阀油动机和蒸汽容积的传递函数后，与功率信号进行叠加，再分别经过高压缸和中低压缸的中间容积，再与转速前馈信号进行叠加传递到各执行机构进行信号放大，此时高压调节阀与中压调节阀开度同时关小，使机组输出功降低至电网分配值。3.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，通过比例控制器和负荷反馈控制，实现高压调节阀和中压调节阀的分别控制。4.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，通过高压调节阀前馈控制克服扰动变量。5.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，采用中压调节阀前馈控制。6.根据权利要求1所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，高压调节阀与中压调节阀的控制系统均采用无前馈的比例控制同时动作。7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种超临界机组参与一次调频的控制方法，其特征在于，负荷降低导致电网频率增加时具体是指：电网频率超出50±0.05Hz范围时。8.一种超临界机组参与一次调频的控制系统模型，其特征在于，包括：转速变送器惯性环节模块、调速死区模块、调差系数模块、功率变送器惯性环节模块、比例调节模块P1、比例调节模块P2、第一求和模块、第二求和模块、第三求和模块、第四求和模块、增益模块K1、增益模块K2、增益模块K3和增益模块K4；转速变送器惯性环节模块的输入端用于接收转速差信号；调速死区模块的输入端与转速变送器惯性环节模块的输出端相连接；调速死区模块的输出端与调差系数模块的输入端相连接，调差系数模块的输出端与第一求和模块的输入端相连接；第一求和模块的输入端还用于接收负荷基准值；第一求和模块的输出端与增益模块K2的输入端相连接；增益模块K2的输出端与第二求和模块的输入端相连接；功率变送器惯性环节模块的输入端用于接收实际功率信号，功率变送器惯性环节模块的输出端与第三求和模块的输入端相连接；第三求和模块的输出端与比例调节模块P1的输入端相连接；比例调节模块P1的输出端与增益模块K1的输入端相连接，增益模块K1的输出端与第二求和模块的输入端相连接；第二求和模块的输出端用于输出高压调节阀的调节控制信号；第一求和模块的输出端还分别与第三求和模块和增益模块K4的输入端相连接；增益模块K4的输出端与第四求和模块的输入端相连接；第三求和模块的输出端还与比例调节模块P2的输入端相连接，比例调节模块P2的输出端与增益模块K3的输入端相连接，增益模块K3的输出端与第四求和模块的输入端相连接；第四求和模块的输出端用于输出中压调节阀的调节控制信号。2CN109638861A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的一种超临界机组参与一次调频的控制系统模型，其特征在于，其控制方法具体包括：转速变送器惯性环节模块的输入端接收实际的转速差信号Δn，然