[发明专利]发电机组协调控制系统和方法

说明书

技术领域

本申请涉及机械控制领域，具体地说，是涉及一种发电机组协调控制系统和方法。

背景技术

电网的负荷需求受工农业生产、社会生活、气候条件等因素的影响很大，然而上述因素的随机性很强（例如：夏季气温升高，空调负荷急速上升，加大电网负荷；春运期间客流量巨大，运输部门的用电负荷激增，加大电网负荷等等），同时目前大容量电能的经济存储问题又未得到有效地解决，这就意味着发电机组不仅要在确定的负荷点附近具有良好的性能，更要适应大范围变负荷的需求。

目前，在规模化新能源电力大量接入的情况下，大型单元制火力发电机组更多地承担了快速响应负荷变化，保证电网能量供需动态平衡的任务。对于火电单元机组而言，负荷的大范围变化所引起的燃烧工况变化、传热性能变化、蒸汽流量和参数变化等势必对机组的动、静态特性产生显著影响；同时，各种辅助设备随负荷变化而产生的开/关、起/停等操作也会对机组的正常运行造成较大的干扰。

因此，如何解决对电网负荷需求的快速响应，保证在快速变负荷过程中机组的安全、稳定运行以及在变负荷过程中抑制各种干扰因素的不利影响，便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种发电机组协调控制系统和方法，以解决对电网负荷需求的快速响应，保证在快速变负荷过程中机组的安全、稳定运行以及在变负荷过程中抑制各种干扰因素的不利影响的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种发电机组协调控制系统，其特征在于，包括：协调控制模块、多个局部控制模块、前馈控制模块以及模糊控制模块；其中，

所述协调控制模块，用于实时监测所述发电机组的负荷量，并根据所述协调控制模块内部预先设定的负荷量分段标准值与监测到的所述负荷量进行比对，生成比对结果数据，根据该比对结果数据将所述发电机组的功率、压力给定值以及实际功率、压力值发送至与不同负荷量分段区间对应的所述局部控制模块，以及用于将所述发电机组的功率、压力给定值以及实际功率、压力值的偏差数据及对应生成的控制信号发送至所述前馈控制模块；

所述局部控制模块，用于接收所述协调控制模块发送的所述发电机组的功率、压力给定值以及实际功率、压力值进行控制运算处理，生成协调控制信号发送至所述模糊控制模块；

所述前馈控制模块，用于接收所述协调控制模块发送的控制信号与所述发电机组的功率、压力给定值以及实际功率、压力值的偏差数据，根据所述控制信号对该偏差数据进行前馈算法处理生成前馈指令发送至所述发电机组；

所述模糊控制模块，用于接收与不同负荷量分段区间对应的所述局部控制模块发送的所述协调控制信号，进行权值处理，以权值形式输出最终控制指令发送至所述发电机组中进行协调控制。

进一步地，其中，所述协调控制模块，进一步用于根据所述比对结果数据相对应的所述负荷量分段区间，产生以0至1间的数值为权值的所述输出权值，且对应于不同所述负荷量分段区间的所述输出权值的加权和为1。

进一步地，其中，所述负荷量分段区间，进一步为根据所述发电机组额定负荷量的50%、70%以及90%作为负荷量分段标准值所划分的负荷量分段区间或根据所述发电机组的状况进行动态调整划分的负荷量分段区间。

进一步地，其中，所述局部控制模块，进一步为高负荷局部控制模块、中负荷局部控制模块以及低负荷局部控制模块；其中；

所述高负荷局部控制模块，与所述协调控制模块和模糊控制模块相耦接，用于在所述额定负荷量90%的负荷点处及大于该额定负荷量90%的负荷量分段区间内进行协调控制；在所述额定负荷量70%至90%的负荷量分段区间内与所述中负荷局部控制模块共同进行协调控制；

所述中负荷局部控制模块，与所述协调控制模块和模糊控制模块相耦接，用于在所述额定负荷量70%的负荷点处进行协调控制；在所述额定负荷量70%至90%的负荷量分段区间内与所述高负荷局部控制模块共同进行协调控制；在所述额定负荷量50%至70%的负荷量分段区间内与所述低负荷局部控制模块共同进行协调控制；

所述低负荷局部控制模块，与所述协调控制模块和模糊控制模块相耦接，用于在所述额定负荷量50%的负荷点处及小于该额定负荷量50%的负荷量分段区间内进行协调控制；在所述额定负荷量50%至70%的负荷量分段区间内与所述中负荷局部控制模块共同进行协调控制。

进一步地，其中，所述最终控制指令，进一步控制所述发电机组的主蒸汽调节阀开度调整、主蒸汽压力调整以及输出功率调整。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种发电机组协调控制方法，其特征在于，包括：