[发明专利]一种在火电机组一次调频性能测试中机组运行安全适应性评估方法

说明书

本发明公开了一种在火电机组一次调频性能测试中机组运行安全适应性评估方法，属于电力系统自动控制领域。包括机组稳态特性评估、机组动态特性评估和机组低频振荡风险评估三个子评估方法。根据电厂通过PMU所上传的WAMS数据，通过状态比较、模型仿真、参数辨识、扰动测试仿真等方法，保证火电机组一次调频性能测试所施加的扰动幅度限制在机组安全边界之内，从而防止机组在测试过程中发生功率振荡、燃烧失稳、大机振动等后果，有效保障发电安全。

技术领域

本发明涉及一种在火电机组一次调频性能测试中机组运行安全适应性评估方法，属于电力系统自动控制领域。

背景技术

为使电网调度更为全面且实时准确地掌握统调机组当前的一次调频能力及模型参数准确性信息，提高电网对火电机组运行状态和调节能力的监测与评估，越来越多的省份开展了一次调频性能的测试工作。然而，由于一次调频测试属于电网调度对发电机组实施扰动测试，如果在不了解机组运行环境、运行状态、运行安全风险的情况下贸然实施扰动测试，尤其是针对电网频率大扰动过程的扰动测试，容易引发机组负荷调节的大幅波动，对机组DEH系统、一次调频控制系统、CCS系统产生较大影响，甚至直接影响锅炉燃烧稳定性，引发锅炉灭火影响机组运行安全。

为解决上述问题，需要开展基于机组综合运行信息的机组运行安全适应性分析研究工作，提出可靠的扰动测试幅度边界，为保障一次调频测试试验期间机组运行安全提供信息支持。

在研究一次调频性能测试对机组运行安全的适应性分析过程中，需要基于一次调频测试对机组运行的稳态特性、动态特性、以及低频振荡机理风险等进行综合来进行考虑。例如，同步发电机本身是一个弱阻尼机电振荡环节，固有频率一般在1Hz左右，若汽轮机调节系统响应频带宽于1Hz，则可能对机电振荡提供负阻尼，加剧其振荡变动，为避免影响发电机的稳定性, 应该限制高频部分（≥1Hz）的动态一次调频增益。因此，如何找出机组可接受的扰动测试幅度安全扰动边界是本发明致力于解决的问题。

现有技术中公开一些研究一次调频性能测试的技术内容。

硕士学位论文：基于动态ＡＣＥ的控制区域一次调频评价方法，张琳， 大连理工大学，公开了一种基于动态ＡＣＥ的控制区域一次调频评价方法，以离线建模和对比评估的方式对控制区域一次调频性能进行评价。其中，离线建模是构造待评价控制区域的标准仿真模型，模拟扰动后该区域的一次调频情况，并确定可反应不同控制区域一次调频性能与加权积分ＡＣＥ关系的对比表格；对比评估是依据电网运行数据，计算得出被评价控制区域，在待评价时段内加权积分ＡＣＥ，通过对比运行数据与对比表格的差异，明确控制Ｋ域在待评价时段内一次调频性能的优劣。最后，利用数值仿真，对本文提出的评价方法进行验证，其结果表明本文提出的评价方法可行，可较为准确地评价控制区域整体一次调频性能。

公开号为CN106300389A的专利文献公开一种一种发电机组一次调频性能的综合评价方法，包括以下步骤：确定评价发电机组一次调频性能指标，规范化处理发电机组一次调频性能指标，用主客观权重结合法确定发电机组一次调频性能指标的权重，基于物元可拓法评价发电机组一次调频性能的等级。本发明引入动态的一次调频性能指标，且结合了主观权重和客观权重的优点求取一次调频性能指标的权重，基于物元可拓法对发电机组一次调频性能进行综合评价，评价结果客观、合理、全面，为电力系统调度部门的考核工作奠定基础。

上述现有技术针对发电机组一次调频性能指标，对发电机组一次调频性能进行综合评价，但是没有对机组运行安全适应性评估，无法保证火电机组一次调频性能测试所施加的扰动幅度能够限制在机组安全边界之内，从而无法防止机组在测试过程中发生功率振荡、燃烧失稳、大机振动等后果。

现有领域迫切需要针对上述技术问题作出有效的应对方式，解决机组在测试过程中存在的功率振荡、燃烧失稳、大机振动等棘手问题，更好地保障机组安全运行，使得发电安全。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明提供一种在火电机组一次调频性能测试中机组运行安全适应性评估方法。