用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统及其控制方法.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CN107171366A(43)申请公布日2017.09.15(21)申请号201710504553.4(22)申请日2017.06.28(71)申请人华北电力大学（保定）地址071000河北省保定市永华北大街619号(72)发明人李牡丹(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.H02J3/46(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统，包括风电入网功率检测模块，用于对风电入网功率进行检测；电网负载检测模块，用于对电网负载进行检测；燃气轮机发电入网功率检测模块，用于对燃气轮机的发电功率进行检测；分析模块，用于分析预测电网负载和入网功率的变化，并发出燃气轮机转速控制要求；燃气轮机转速控制模块，用于根据分析模块发出的燃气轮机转速控制要求对燃气轮机转速进行控制。本发明能够改进现有技术的不足，提高了风气互补系统的调节水平，改善了电网运行平顺性。CN107171366ACN107171366A权利要求书1/2页1.一种用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统，其特征在于：包括，风电入网功率检测模块(1)，用于对风电入网功率进行检测；电网负载检测模块(2)，用于对电网负载进行检测；燃气轮机发电入网功率检测模块(3)，用于对燃气轮机的发电功率进行检测；分析模块(4)，用于分析预测电网负载和入网功率的变化，并发出燃气轮机转速控制要求；燃气轮机转速控制模块(5)，用于根据分析模块(4)发出的燃气轮机转速控制要求对燃气轮机转速进行控制。2.一种权利要求1所述的用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：A、风电入网功率检测模块(1)将风电入网功率数据传递至分析模块(4)，分析模块(4)对风电入网功率的瞬时值和预期值进行分析记录；B、电网负载检测模块(2)将电网负载数据传递至分析模块(4)，分析模块(4)对电网负载的瞬时值和预期值进行分析记录；C、分析模块(4)根据风电入网数据和电网负载数据对燃气轮机发电入网功率目标值进行确定；D、分析模块根据燃气轮机的实时转速，确定燃气轮机转速控制要求，并发送至燃气轮机转速控制模块(5)；E、燃气轮机转速控制模块(5)对燃气轮机的转速进行控制。3.根据权利要求2所述的用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统的控制方法，其特征在于：步骤A中，分析模块(4)记录风电入网功率的瞬时值后，使用风电入网功率曲线进行分段线性拟合，将最后一段的线性拟合结果的导数作为风电入网功率的变化趋势，然后使用风电入网功率的瞬时值和风电入网功率的变化趋势计算风电入网功率的未来预测值，然后使用风电入网功率曲线的平均值与风电入网功率的未来预测值进行加权平均，得到最终的风电入网功率预期值。4.根据权利要求3所述的用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统的控制方法，其特征在于：步骤B中，分析模块(4)记录电网负载的瞬时值后，根据历史记录中此时的电网负载平均值与电网负载的瞬时值进行加权平均，得到最终的电网负载预期值。5.根据权利要求4所述的用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统的控制方法，其特征在于：步骤C中，使用风电入网数据和电网负载数据作为输入量，使用PID调节器得出燃气轮机发电入网功率目标值。6.根据权利要求5所述的用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统的控制方法，其特征在于：步骤C中，首先使用风电入网功率的历史均值和电网负载的历史均值作为输入量，对PID调节器的参数进行整定；然后使用风电入网功率的瞬时值和电网负载的瞬时值作为输入量，此时增加PID调节器的积分时间，通过PID调节器得出第一燃气轮机发电入网功率参考目标值；然后使用风电入网功率的预测值和电网负载的预测值作为输入量，此时增加PID调节器的微分时间，通过PID调节器得出第二燃气轮机发电入网功率参考目标值；使用第一燃气轮机发电入网功率参考目标值和第二燃气轮机发电入网功率参考目标值进行加权平均，得到燃气轮机发电入网功率目标值。2CN107171366A权利要求书2/2页7.根据权利要求2所述的用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统的控制方法，其特征在于：步骤D中，根据发电机的效率与转速的变化曲线，使用燃气轮机发电入网功率目标值所对应转速与实际转速确定转速调整量。3CN107171366A说明书1/4页用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及电网功率控制技术领域，尤其是一种用于风气互补系统的燃气轮机功率控制系统及其控制方法。背景技术[0002]随着化石能源危机