本發(fā)明涉及火力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)，具體涉及一種火力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷偏差自動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)：

隨著特高壓輸電線(xiàn)路陸續(xù)投運(yùn)，以及風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，電網(wǎng)日負(fù)荷曲線(xiàn)的高峰和低谷之差不斷增大，對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出了更高要求。為保證電能質(zhì)量和清潔能源的充分利用，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)要求火力發(fā)電機(jī)組具備深度快速變負(fù)荷能力，具有快速的負(fù)荷響應(yīng)性能和良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能，深度參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻。火力發(fā)電機(jī)組是通過(guò)實(shí)際功率與負(fù)荷指令的偏差信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算，形成汽輪機(jī)流量指令信號(hào)，送至汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)高壓調(diào)門(mén)開(kāi)度，來(lái)控制機(jī)組負(fù)荷。變負(fù)荷后期，當(dāng)火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率接近負(fù)荷指令值時(shí)，由于負(fù)荷偏差減小，PID調(diào)節(jié)作用變?nèi)酰y以保證實(shí)際功率以目標(biāo)變負(fù)荷速率達(dá)到負(fù)荷目標(biāo)值，導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)性能達(dá)不到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種能夠在火力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)時(shí)使機(jī)組實(shí)際功率以目標(biāo)變負(fù)荷速率達(dá)到負(fù)荷目標(biāo)值，提高火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能的火力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷偏差自動(dòng)控制方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種火力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷偏差自動(dòng)控制方法，步驟包括：

1）根據(jù)被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷指令變化情況判斷火力發(fā)電機(jī)組是否穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，如果被控制的火力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，則跳轉(zhuǎn)重新執(zhí)行步驟1）；否則，判斷被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷指令變化情況為增加負(fù)荷還是減少負(fù)荷，如果負(fù)荷指令變化情況為增加負(fù)荷，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2）；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3）；

2）在機(jī)組限速負(fù)荷指令接近目標(biāo)負(fù)荷指令值時(shí)，若機(jī)組實(shí)際功率小于目標(biāo)負(fù)荷指令值，則在原負(fù)荷指令值基礎(chǔ)上增加第一指定負(fù)荷值；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

3）在機(jī)組限速負(fù)荷指令接近目標(biāo)負(fù)荷指令值時(shí)，若機(jī)組實(shí)際功率大于目標(biāo)負(fù)荷指令值，則在原負(fù)荷指令值基礎(chǔ)上減小第二指定負(fù)荷值；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）。

優(yōu)選地，所述步驟1）的詳細(xì)步驟包括：

1.1）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組t時(shí)刻的限速負(fù)荷指令減去t時(shí)刻的前一時(shí)刻t-1時(shí)刻的限速負(fù)荷指令，得到限速負(fù)荷指令變化率△M；

1.2）根據(jù)限速負(fù)荷指令變化率△M判斷被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷增減需求，如果預(yù)設(shè)的連續(xù)e秒限速負(fù)荷指令變化率△M的值為0，則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，對(duì)火力發(fā)電機(jī)組既不增加負(fù)荷也不減少負(fù)荷，跳轉(zhuǎn)重新執(zhí)行步驟1.1）；否則，判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1.3）；

1.3）判斷限速負(fù)荷指令變化率△M的值是否大于0，如果限速負(fù)荷指令變化率△M的值大于0，則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷指令變化情況為增加負(fù)荷，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2）；否則，如果限速負(fù)荷指令變化率△M的值小于0，則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷指令變化情況為減少負(fù)荷，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3）。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)的連續(xù)e秒為預(yù)設(shè)的連續(xù)5秒。

優(yōu)選地，所述步驟2）的詳細(xì)步驟包括：

2.1）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷指令值減去限速負(fù)荷指令，得到負(fù)荷指令偏差信號(hào)△N；

2.2）判斷負(fù)荷指令偏差信號(hào)△N在第一指定負(fù)荷區(qū)間之間的條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組限速負(fù)荷指令即將達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷指令值，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

2.3）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際功率減去目標(biāo)負(fù)荷指令值，得到目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P；判斷目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P小于0的條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率未達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，則在原負(fù)荷指令M基礎(chǔ)上增加指定第一指定負(fù)荷值，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

2.4）判斷目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P在第一指定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)均大于等于0條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判斷火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，將負(fù)荷指令恢復(fù)為原負(fù)荷指令值M，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2.2）。

優(yōu)選地，所述步驟2.2）中的第一指定負(fù)荷區(qū)間為0MW～+5MW之間。

優(yōu)選地，所述步驟2.3）中的第一指定負(fù)荷值為3MW。

優(yōu)選地，所述步驟2.4）中的第一指定時(shí)長(zhǎng)為3秒。

優(yōu)選地，所述步驟3）的詳細(xì)步驟包括：

3.1）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷指令值減去限速負(fù)荷指令，得到負(fù)荷指令偏差信號(hào)△N；

3.2）判斷負(fù)荷指令偏差信號(hào)△N在第二指定負(fù)荷區(qū)間之間條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組限速負(fù)荷指令即將達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷指令，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

3.3）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際功率減去目標(biāo)負(fù)荷指令值，得到目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P；判斷目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P大于0的條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判斷被控制的火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率未達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，則在原負(fù)荷指令M基礎(chǔ)上減少第二指定負(fù)荷值，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

3.4）判斷目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P在第二指定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)均小于等于0條件是否滿(mǎn)足，如果條件滿(mǎn)足，則判斷火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，將負(fù)荷指令恢復(fù)為原負(fù)荷指令值M，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.2）。

優(yōu)選地，所述步驟3.2）中的第二指定負(fù)荷區(qū)間為-5MW～0MW之間。

優(yōu)選地，所述步驟3.3）中的第二指定負(fù)荷值為3MW。

優(yōu)選地，所述步驟3.4）中的第二指定時(shí)長(zhǎng)為3秒。

本發(fā)明火力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷偏差自動(dòng)控制方法具有下述優(yōu)點(diǎn)：針對(duì)火力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)過(guò)程中當(dāng)實(shí)際功率接近負(fù)荷指令值或負(fù)荷小幅度擾動(dòng)時(shí)，由于負(fù)荷偏差小，負(fù)荷控制PID調(diào)節(jié)作用減弱，導(dǎo)致實(shí)際功率難以以目標(biāo)變負(fù)荷速率達(dá)到負(fù)荷目標(biāo)值、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能不佳的缺點(diǎn)，本發(fā)明根據(jù)限速負(fù)荷指令變化率判斷被控制的火力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷變化方向；如果為增加負(fù)荷，當(dāng)限速負(fù)荷指令接近目標(biāo)負(fù)荷指令時(shí)，若實(shí)際功率未達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，則在原負(fù)荷指令基礎(chǔ)上增加第一指定負(fù)荷值；如果為減少負(fù)荷，當(dāng)限速負(fù)荷指令接近目標(biāo)負(fù)荷指令時(shí)，若實(shí)際功率未達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，則在原負(fù)荷指令基礎(chǔ)上減小第二指定負(fù)荷值；當(dāng)實(shí)際功率達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷時(shí)，將負(fù)荷指令恢復(fù)為原負(fù)荷指令值，該方法可使火力發(fā)電機(jī)組在變動(dòng)負(fù)荷時(shí)，實(shí)際功率以目標(biāo)變負(fù)荷速率達(dá)到負(fù)荷目標(biāo)值，提高火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例方法的基本流程示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例火力發(fā)電機(jī)組負(fù)荷偏差自動(dòng)控制方法的步驟包括：

1）根據(jù)被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷指令變化情況判斷火力發(fā)電機(jī)組是否穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，如果被控制的火力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，則跳轉(zhuǎn)重新執(zhí)行步驟1）；否則，判斷被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷指令變化情況為增加負(fù)荷還是減少負(fù)荷，如果負(fù)荷指令變化情況為增加負(fù)荷，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2）；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3）；

2）在機(jī)組限速負(fù)荷指令接近目標(biāo)負(fù)荷指令值時(shí)，若機(jī)組實(shí)際功率小于目標(biāo)負(fù)荷指令值，則在原負(fù)荷指令值基礎(chǔ)上增加第一指定負(fù)荷值；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

3）在機(jī)組限速負(fù)荷指令接近目標(biāo)負(fù)荷指令值時(shí)，若機(jī)組實(shí)際功率大于目標(biāo)負(fù)荷指令值，則在原負(fù)荷指令值基礎(chǔ)上減小第二指定負(fù)荷值；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）。

本實(shí)施例中，步驟1）的詳細(xì)步驟包括：

1.1）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組t時(shí)刻的限速負(fù)荷指令減去t時(shí)刻的前一時(shí)刻t-1時(shí)刻的限速負(fù)荷指令，得到限速負(fù)荷指令變化率△M；

1.2）根據(jù)限速負(fù)荷指令變化率△M判斷被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷增減需求，如果預(yù)設(shè)的連續(xù)e秒（本實(shí)施例中具體為連續(xù)5秒）限速負(fù)荷指令變化率△M的值為0，則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，對(duì)火力發(fā)電機(jī)組既不增加負(fù)荷也不減少負(fù)荷，跳轉(zhuǎn)重新執(zhí)行步驟1.1）；否則，判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1.3）；

1.3）判斷限速負(fù)荷指令變化率△M的值是否大于0，如果限速負(fù)荷指令變化率△M的值大于0，則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷指令變化情況為增加負(fù)荷，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2）；否則，如果限速負(fù)荷指令變化率△M的值小于0，則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷指令變化情況為減少負(fù)荷，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3）。

本實(shí)施例中，步驟2）的詳細(xì)步驟包括：

2.1）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷指令值減去限速負(fù)荷指令，得到負(fù)荷指令偏差信號(hào)△N；

2.2）判斷負(fù)荷指令偏差信號(hào)△N在第一指定負(fù)荷區(qū)間（本實(shí)施例中，第一指定負(fù)荷區(qū)間為0MW～+5MW之間）之間的條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組限速負(fù)荷指令即將達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷指令值，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

2.3）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際功率減去目標(biāo)負(fù)荷指令值，得到目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P；判斷目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P小于0的條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率未達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，則在原負(fù)荷指令M基礎(chǔ)上增加指定第一指定負(fù)荷值（本實(shí)施例中第一指定負(fù)荷值為3MW），跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

2.4）判斷目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P在第一指定時(shí)長(zhǎng)（本實(shí)施例中第一指定時(shí)長(zhǎng)為3秒）內(nèi)均大于等于0條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判斷火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，將負(fù)荷指令恢復(fù)為原負(fù)荷指令值M，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2.2）。

本實(shí)施例中，步驟3）的詳細(xì)步驟包括：

3.1）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷指令值減去限速負(fù)荷指令，得到負(fù)荷指令偏差信號(hào)△N；

3.2）判斷負(fù)荷指令偏差信號(hào)△N在第二指定負(fù)荷區(qū)間（本實(shí)施例中第二指定負(fù)荷區(qū)間為-5MW～0MW之間）之間條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判定被控制的火力發(fā)電機(jī)組限速負(fù)荷指令即將達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷指令，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

3.3）將被控制的火力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際功率減去目標(biāo)負(fù)荷指令值，得到目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P；判斷目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P大于0的條件是否滿(mǎn)足，如果滿(mǎn)足則判斷被控制的火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率未達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，則在原負(fù)荷指令M基礎(chǔ)上減少第二指定負(fù)荷值（本實(shí)施例中第二指定負(fù)荷值為3MW），跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；

3.4）判斷目標(biāo)負(fù)荷偏差信號(hào)△P在第二指定時(shí)長(zhǎng)（本實(shí)施例中第二指定時(shí)長(zhǎng)為3秒）內(nèi)均小于等于0條件是否滿(mǎn)足，如果條件滿(mǎn)足，則判斷火力發(fā)電機(jī)組實(shí)際功率達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷，將負(fù)荷指令恢復(fù)為原負(fù)荷指令值M，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟1）；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.2）。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。