燃气‑蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法.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CN106054591A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610518698.5(22)申请日2016.07.05(71)申请人国网天津市电力公司地址300010天津市河北区五经路39号申请人国家电网公司(72)发明人王建军张长志周连升李浩然倪玮晨曹晓楠(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(51)Int.Cl.G05B11/42(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法(57)摘要本发明涉及一种燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法，包括为：(1)中调负荷指令经速率限制及功率限幅处理后产生实际负荷指令；(2)燃气轮机和蒸汽轮机的负荷经过加法运算后，与实际负荷指令进行偏差计算，再进行积分运算；(3)将中调实际负荷指令与蒸汽轮机负荷进行减法运算，其输出结果叠加在燃气轮机负荷控制回路中；(4)蒸汽轮机负荷信号根据汽轮机节流和循环效率关系曲线，经过负荷-压力函数f(x)处理后与蒸汽轮机前压力值进行偏差计算，其输出再进行比例-积分运算，结果作为汽轮机控制指令。本发明自动进行两台机组之间的负荷合理分配，有效提高整套机组快速适应外界负荷变化的能力。CN106054591ACN106054591A权利要求书1/1页1.一种燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法，其特征在于包括步骤如下：(1)发电机组负荷管理中心接受的中调负荷指令，经速率限制模块限速、功率限幅模块限幅处理后产生实际负荷指令；(2)燃气轮发电机组和蒸汽轮发电机组的负荷经过加法模块运算，产生整套机组的总功率信号，与中调负荷指令经限速、限幅处理后的实际负荷指令信号进行偏差计算，偏差运算模块的输出再送至积分运算模块进行积分运算，利用积分运算模块的快速消除偏差功能，实现整套机组总功率的快速准确闭环调节；(3)将经过速率限制模块限速、功率限幅模块限幅处理产生的中调实际负荷指令与蒸汽轮发电机组的实际负荷进行减法运算，将其输出结果作为前馈指令叠加在燃气轮机的负荷控制回路中，形成燃气轮机控制指令；(4)蒸汽轮机负荷信号根据汽轮机节流和循环效率关系曲线，经过负荷-压力函数f(x)处理，产生机前压力控制的给定值，与蒸汽轮机前压力的测量值进行偏差计算，其输出再进行比例-积分运算，结果作为汽轮机控制指令。2.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中速率限制模块是将输入的机组负荷指令信号变化速率限制在整套机组额定负荷的0-2.5％范围内，所述功率限幅模块是将输入信号的功率限制在整套机组额定负荷的40％-90％范围内。3.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中积分控制模块的数学描述式是：式中Ti为积分时间，单位为秒，取值为10～20秒，S为拉普拉斯变换因子，无量纲，E(s)为偏差输入。4.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法，其特征在于：所述步骤(4)中负荷-压力函数f(x)用4个坐标点(0，4)；(40％Pe，4)；(80％Pe，8)；(100％Pe，8)拟合产生，其中，函数f(x)输入为汽轮发电机组的实际功率，Pe为汽轮发电机组的额定功率，单位均为兆瓦，输出为汽轮机机前压力控制的给定值，单位为兆帕。5.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法，其特征在于：所述步骤(4)中比例-积分运算模块的数学描述式是：式中Kp为比例放大系数，Ti为积分时间，单位为秒，S为拉普拉斯变换因子，无量纲，E(s)为偏差输入。2CN106054591A说明书1/3页燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法技术领域[0001]本发明属于自动发电控制技术领域，特别是一种燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法。背景技术[0002]当前，我国大气污染的治理工作异常繁重，中心城市内的燃煤发电机组逐步关停，为此国家大量投资建设燃气-蒸汽联合循环发电机组，以降低发电机组对大气环境的污染物排放量。燃气-蒸汽联合循环机组相比单元机组热力系统结构更加复杂，燃气轮发电机组排出的高温烟气进入余热锅炉，利用余热锅炉产生的高温高压蒸汽推动汽轮机发电，一次能源的梯级利用度较高，整套机组的循环热效率非常高，由于机组利用燃烧天然气发电，所以排放的污染物很少，是中心城市首选的燃煤发电机组替代技术。但燃气-蒸汽联合循环机组的应用还属于新技术的摸索阶段，对于机组负荷控制的优化仍需不断完善。发明内容[0003]本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种燃气-蒸汽联合循环机组通用负荷控制方法。[0004]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实