基于時間補(bǔ)償?shù)幕痣姍C(jī)組一次調(diào)頻優(yōu)化控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及火電機(jī)組調(diào)頻領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時間補(bǔ)償?shù)幕痣姍C(jī)組一次 調(diào)頻優(yōu)化控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著新能源并網(wǎng)、負(fù)荷增長和電網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，在特高壓電網(wǎng)和大區(qū)電網(wǎng)互 聯(lián)的新形勢下，各級電網(wǎng)聯(lián)系日漸緊密，電網(wǎng)和機(jī)組之間協(xié)調(diào)配合的要求也越來越高，網(wǎng)廠 協(xié)調(diào)功能中的一次調(diào)頻成為穩(wěn)定電網(wǎng)的有效手段之一。發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻功能是汽輪發(fā)電 機(jī)組固有的功能，主要是通過調(diào)節(jié)DH1系統(tǒng)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)門，利用鍋爐蓄熱，在電網(wǎng)出現(xiàn)異常 的情況下，快速響應(yīng)電網(wǎng)的要求，穩(wěn)定電網(wǎng)頻率，以彌補(bǔ)電網(wǎng)負(fù)荷差距，維持電網(wǎng)的安全。
[0003] -次調(diào)節(jié)對系統(tǒng)頻率變化的響應(yīng)快，根據(jù)IEEE的統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)綜合的一次調(diào)節(jié) 特性時間常數(shù)一般在10秒左右；由于發(fā)電機(jī)的一次調(diào)節(jié)僅作用于原動機(jī)的閥門位置，而未 作用于火力發(fā)電機(jī)組的燃燒系統(tǒng)，當(dāng)閥門開度增大時，是鍋爐中的蓄熱暫時改變了原動機(jī) 的功率，由于燃燒系統(tǒng)中的化學(xué)能量沒有發(fā)生變化，隨著蓄熱量的減少，原動機(jī)的功率又會 回到原來的水平。因而，火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)節(jié)的作用時間是短暫的。不同類型的火力發(fā)電 機(jī)組，由于蓄熱量的不同，一次調(diào)節(jié)的作用時間為0. 5到2分鐘不等。發(fā)電機(jī)的一次調(diào)節(jié)采 用的調(diào)整方法是有差特性法，其優(yōu)點(diǎn)是所有機(jī)組的調(diào)整只與一個參變量有關(guān)（即與系統(tǒng)頻 率有關(guān)），機(jī)組之間互相影響小。目前，電網(wǎng)調(diào)度管理對機(jī)組的一次調(diào)頻性能考核計(jì)算參數(shù) 來源于調(diào)度計(jì)劃和EMS(能量管理系統(tǒng)）。機(jī)組對應(yīng)的頻率、有功等測點(diǎn)信息定義在WAMS(廣 域監(jiān)測系統(tǒng)）遙測定義表中，根據(jù)WAMS中定義遙測信息從PMU(同步向量測量裝置）實(shí)時 庫中獲取一次調(diào)頻擾動計(jì)算的頻率、有功、轉(zhuǎn)速、一次調(diào)頻前后指令等遙測數(shù)據(jù)。
[0004] 目前，電網(wǎng)規(guī)定的一次調(diào)頻死區(qū)為50±0. 033Hz(相當(dāng)于±2rpm)，要求電網(wǎng)頻率 超出死區(qū)后3s機(jī)組有功需發(fā)生相應(yīng)變化。同時，對周期在10s以內(nèi)的負(fù)荷變化所引起的頻 率波動是極微小的，通過負(fù)荷效應(yīng)，負(fù)荷能夠自行吸收這種頻率波動；對周期在幾十秒到幾 分鐘內(nèi)變化且幅度也較大的負(fù)荷變化引起的頻率波動，僅靠一次調(diào)頻是不能滿足要求的， 必須進(jìn)行頻率的二次調(diào)整即AGC控制。因此，電網(wǎng)對一次調(diào)頻的考核主要集中在10s至幾 十秒之間的負(fù)荷變化所引起的頻率波動。
[0005] 由于一次調(diào)頻存在的快速性、短暫性等特性，其調(diào)整曲線在電廠機(jī)組側(cè)主要以尖 脈沖形式體現(xiàn)，同時，由于WAMS數(shù)據(jù)采樣精度較高（40ms)，實(shí)際頻率、功率等參數(shù)曲線含有 較多毛刺，調(diào)度側(cè)進(jìn)行了濾波處理，因此實(shí)際的一次調(diào)頻反應(yīng)經(jīng)過各個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換計(jì)算以 及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纫蛩氐挠绊?，必然會存在一定的衰減，造成在實(shí)際考核中的反應(yīng)幅值達(dá)不到 考核標(biāo)準(zhǔn)要求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提出了基于時間補(bǔ)償?shù)幕痣姍C(jī)組一次 調(diào)頻優(yōu)化控制裝置，該裝置能有效提高火電機(jī)組對調(diào)度一次調(diào)頻響應(yīng)的準(zhǔn)確性，滿足電網(wǎng) 對機(jī)組一次調(diào)頻動作做功的需求，確保其調(diào)頻能力，有效保證電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0008] -種基于時間補(bǔ)償?shù)幕痣姍C(jī)組一次調(diào)頻優(yōu)化控制裝置，包括：減法器、函數(shù)發(fā)生 器、加法器、乘法器、高低限報(bào)警模塊、滯后置位型定時器和模擬量切換器；
[0009] 所述減法器與函數(shù)發(fā)生器連接后接入加法器的一個輸入端，所述減法器、高低限 報(bào)警模塊、滯后置位型定時器和模擬量切換器依次連接后，接入加法器的另一個輸入端，所 述函數(shù)發(fā)生器還與乘法器連接，所述乘法器與模擬量切換器連接。
[0010] 所述高低限報(bào)警模塊的高低限值為+2和-2。
[0011] 所述乘法器的一個輸入端與函數(shù)發(fā)生器連接，另一個輸入端與模擬量發(fā)生器A1 連接。 _2]所述觀量發(fā)生器則勺值具體
[0013] 所述滯后置位型定時器的Set輸入端與高低限報(bào)警模塊連接，DT輸入端與模擬量 發(fā)生器A2連接。
[0014] 所述模擬量切換器的其中Z1輸入端與乘法器的輸出端連接，Z2輸入端置零，S輸 入端與滯后置位型定時器的輸出端連接。
[0015] 本實(shí)用新型的有益效果是：
[0016] (1)并網(wǎng)機(jī)組的一次調(diào)頻性能的好壞直接影響電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定，通過本實(shí)用新型 能夠有效降低實(shí)際一次調(diào)頻反應(yīng)過程中各個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換計(jì)算以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纫蛩卦斐傻?時間滯后影響，提高機(jī)組對電網(wǎng)頻率變化響應(yīng)的準(zhǔn)確性，確保機(jī)組的調(diào)頻能力達(dá)到調(diào)度考 核標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0017] (2)通過轉(zhuǎn)速偏差超出死區(qū)限值時間的判斷實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)頻率波動時間長短的不同 反應(yīng)，既保證機(jī)組不誤動、不拒動、不頻繁動作，又確保需要動作時的動作幅值達(dá)到要求，一 方面保持機(jī)組的安全運(yùn)行，一方面能進(jìn)一步提高電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性，進(jìn)而確保廣大用戶的 電氣設(shè)備及電力設(shè)備的安全、有效運(yùn)行。
[0018] (3)本實(shí)用新型可以解決火電機(jī)組一次調(diào)頻考核指標(biāo)差等實(shí)際難題，能夠有效滿 足電網(wǎng)對于機(jī)組一次調(diào)頻的要求，滿足調(diào)頻調(diào)峰需求。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型一次調(diào)頻優(yōu)化控制邏輯示意圖；
[0020] 圖2為本實(shí)用新型滯后置位型定時器工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】：
[0021] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：
[0022] 如圖1所示，一種基于時間補(bǔ)償?shù)幕痣姍C(jī)組一次調(diào)頻優(yōu)化控制裝置，包括：減法 器、函數(shù)發(fā)生器、加法器、乘法器、高低限報(bào)警模塊、滯后置位型定時器和模擬量切換器；
[0023] 減法器與函數(shù)發(fā)生器連接后接入加法器的一個輸入端，減法器、高低限報(bào)警模塊、 滯后置位型定時器和模擬量切換器依次連接后，接入加法器的另一個輸入端，函數(shù)發(fā)生器 還與乘法器連接，乘法器與模擬量切換器連接。
[0024] 函數(shù)發(fā)生器采用市面上能夠買到的利用單片集成芯片的函數(shù)發(fā)生器，該函數(shù)發(fā)生 器能夠直接產(chǎn)生本實(shí)用新型所需要的函數(shù)。
[0025] 對于減法器、加法器、乘法器、高低限報(bào)警模塊、滯后置位型定時器和模擬量切換 器等裝置，均采用市面上常規(guī)的裝置即可，無需自行設(shè)定。
[0026] 機(jī)組轉(zhuǎn)速偏差信號An經(jīng)過一次調(diào)頻補(bǔ)償量函數(shù)f(x)后，產(chǎn)生負(fù)荷補(bǔ)償量AP1， 負(fù)荷補(bǔ)償量△P1分別接入加法器X的輸入端一和乘法器MUL的輸入端一；機(jī)組轉(zhuǎn)速偏差 信號An依次經(jīng)過高低限報(bào)警模塊HLALM和滯后置位型定時器Timer后接入模擬量切換器 AXSEL的輸入端S，模擬量切換器AXSEL的輸出接入加法器2的輸入端二。
[0027] 模擬量發(fā)生器A1接入乘法器MUL的輸入端二；乘法器模塊MUL的輸出接入模擬量 切換器AXSEL的Z1輸入端，模擬量切換器AXSEL的Z2輸入端置為0。
[0028] 高低限報(bào)警模塊H