[发明专利]一种深度调峰时汽轮机主控辅助调压控制系统及方法

说明书

一种深度调峰时汽轮机主控辅助调压控制系统及方法，在汽轮机主控负荷设定值回路设置主汽压力偏差修正回路，随机组负荷降低逐渐减小修正回路压力偏置设定，根据主汽压力偏差采用PI调节方式修正负荷设定值，对修正后主汽压力偏差进行PI调节计算形成负荷设定修正量，对负荷设定修正量限幅及有效性选择后对机组负荷设定值修正，从而减小深度调峰过程中主汽压力偏差，保证降负荷时主汽压力偏差处于需求范围，避免深度调峰阶段主汽压力过高的现象，进而消除燃料量、给水流量及总风量过低及波动的现象，以提高机组在深度调峰阶段运行的安全性及稳定性。

技术领域

本发明涉及超(超)临界燃煤发电机组深度调峰技术领域，特别涉及一种深度调峰时汽轮机主控辅助调压控制系统及方法。

背景技术

随着可再生能源装机规模持续扩大，电网稳定运行受新能源发电输出的不连续性影响日益严重。在电源侧通过进行火电机组灵活性改造及控制系统优化，进一步提高火电机组的调频调峰能力，不仅增强了可再生能源消纳能力，还有利于电网的稳定运行。

现有技术超(超)临界机组主汽压力控制方案为：采用锅炉跟随为基础的协调控制系统，通过汽轮机主控调整汽轮机进汽流量以控制机组电负荷，通过调整锅炉燃料量、给水流量及总风量控制主汽压力，当主汽压力偏差过大时，通过开环控制的压力拉回回路对汽轮机流量进行修正。

超(超)临界机组深度调峰时，特别是在40％额定负荷以下至最低稳燃负荷阶段降负荷过程中，燃料量、给水流量、总风量等参数逐渐逼近最低限制值导致其下调能力逐步减小，受此影响主汽压力下降速率逐渐趋缓引起压力偏差增大、负荷下降速率趋缓，汽轮机主控如果单纯的响应负荷变化需求将会导致汽轮机调阀继续关小引起主汽压力偏差进一步增大，一方面主汽压力过高时容易引起水冷壁超温、汽泵出力不足等问题，另一方面主汽压力偏差增大会导致锅炉燃料量、给水流量及总风量继续下调甚至低于最低限制范围，严重威胁机组安全运行。

采用压力拉回回路在压力过高时可以减小主汽压力偏差，但存在两方面问题，一方面是开环控制特性容易引起主汽压力的波动，进而引起燃料量、给水流量及总风量的波动，对于机组在低负荷阶段的安全运行带来不利影响；另一方面是单纯的压力拉回回路无法区分不同负荷段机组对主汽压力控制偏差的不同需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种深度调峰时汽轮机主控辅助调压控制系统及方法，在汽轮机主控负荷设定值回路设置主汽压力偏差修正回路，随机组负荷降低逐渐减小修正回路压力偏置设定，根据主汽压力偏差采用PI调节方式修正负荷设定值，从而保证低负荷时主汽压力偏差处于需求范围，避免深度调峰阶段主汽压力过高的现象，进而消除燃料量、给水流量及总风量过低及波动的现象，以提高机组在深度调峰阶段运行的安全性及稳定性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种深度调峰时汽轮机主控辅助调压控制系统，包括第一加法器6，第一加法器6输入与负荷设定值AI输入1及选择器15输出连接，第一加法器6输出与第一减法器7被减数端连接，第一减法器7减数端与机组负荷AI输入2连接，第一减法器7输出与机组负荷PI调节器8输入连接，机组负荷PI调节器8输出与汽轮机主控指令AO输出17连接；

所述负荷设定值AI输入1与折线函数9输入连接，折线函数9输出与速率限制器10输入连接，速率限制器10输出与第二加法器11第一输入连接，第二加法器11第二输入与主汽压力设定值AI输出3连接；

所述第二加法器11输出连接第二减法器12减数端，第二减法器12被减数端与主汽压力AI输入4连接，第二减法器12输出连接负荷修正量PI调节器13输入，负荷修正量PI调节器13输出连接幅值限制器14输入；幅值限制器14输出连接选择器15的Y端，选择器15的N端与常数模块16输出连接，选择器15的选择端S与降负荷DI输入5连接。

所述的折线函数9设置如下表，其中X为额定负荷的百分数，Y为主汽压力偏置。