[发明专利]一种燃煤机组一次调频调节性能诊断及自适应调节系统

说明书

本发明公开了一种燃煤机组一次调频调节性能诊断及自适应调节系统，包括一次调频调节性能在线诊断模块和调频自适应调节模块，一次调频调节性能在线诊断模块通过自适应调节使能端激活，自适应调节模块识别抽汽、一次风压及磨负荷调节系统运行情况，采取瞬时利用汽轮机侧蓄能、锅炉及时补充消耗蓄能的方式，根据一次调频调节过程响应情况，选择性自适应调整调频资源系统，在提高一次调频合格率的同时，减少调频调节对运行系统不必要的干扰。本发明有效弥补了当前一次调频调节性能仅靠事后分析及停机优化的现状，实现了实时在线诊断一次调频调节性能和一次调频在线调节优化，填补了调频调节性能动态指标和考核指标实时在线监控的空白。

技术领域

本发明涉及一种燃煤机组一次调频调节性能诊断及自适应调节系统，属于火力发电燃煤机组机网协调调频技术领域。

背景技术

一次调频是指电网频率偏离额定值时，发电中机组的控制系统自动调节机组有功功率的增减，抑制电网频率变化，使电网频率维持稳定的调节过程。调频回路一般由机组协调控制系统(CCS)侧一次调频和汽轮机数字电液控制系统(DEH)一次调频等部分组成，其中DEH侧一次调频直接控制汽轮机调门，快速响应一次调频的需要；CCS侧一次调频直接调节锅炉侧燃煤、给水及风量，增减锅炉出力，弥补DEH侧快速响应消耗掉的蓄能，维护机组负荷稳定。当电网频率升高时，一次调频调节机组降低并网有功功率，反之，提高并网有功功率。因此，一次调频调节是动态保证电网有功功率平衡，维护电网频率稳定，提高电网电能质量的重要手段之一。然而近几年以来，一次调频合格率非常低，绝大多数电厂也存在常年屡被考核的问题。针对这些问题，业内相关技术人员开展了大量调频技术优化研究，也取得较好的成果，但调频技术调节优化都是全程参与一次调频调节，当机组出力富裕时，完全不需要调频技术的优化调节，相反更容易给机组系统运行引入干扰，造成系统调节失衡。

在燃煤机组一次调频屡被考核的原因分析中，绝大多数是由于汽轮机阀门全开滑压运行，且锅炉出力饱和，导致机组出力没有调节裕量，尤其是电网低频需增加功率时，炉侧出力饱或机侧调阀全开电网高频需降功率时，一次调频调节普遍存在负荷响应不达标问题。目前，一次调频屡被考核原因分析及优化处理都是事后分析和停机优化，不利于机组经济稳定性运行。

中国专利申请(公开号CN112066354A)公开了整合机组汽轮高调阀、补汽阀、凝结水节流、切除加热器及零号高加、给水旁路调整等多种资源协同利用的一次调频控制方法，该方法根据机组有功功率对多资源协同进行优先梯级调整来提高一次调频合格率，但该控制方法忽略了凝结水节流对除氧器、凝汽器水位的冲击，若凝汽器水位过高则会对汽轮机运行安全造成威胁，在高低加切除时，会导致主蒸汽温度迅速下滑等问题，同时存在消耗机组蓄能的同时炉侧出力不变而导致能量失衡的问题，威胁机组安全稳定运行。中国专利申请(公开号为CN111130096A)公开了一种基于参数计算的发电机组一次调频性能评价方法，该方法是利用自动化计算编程，完成一次调频响应时间计算，该发明仅是一次调频响应时间的评价方法，未对一次调频调节性能各项动态技术及调度考核指标做出是否达标统计，当一次调频调节性能下降时，也未给一次调频作出告警响应，同样不能达到提高一次调频调节能力的目的，因此，基于分散控制系统(DCS)的一次调频调节性能实时在线诊断及自适应调频调节系统亟需上线，不仅有助于指导机组经济运行，同时根据一次调频调节性能在线诊断情况，自动的调配调频资源，结合调频情况，降低机组系统运行扰动的同时自适应调节回热、燃料等系统，提高一次调频调节性能，也是本发明的出发点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种燃煤机组一次调频调节性能诊断及自适应调节系统，以填补当前一次调频调节性能动态技术指标和考核指标在线实时诊断及监控的缺失，并根据在线实时诊断结果，自动激活调频自适应调节，在多资源系统运行稳定且降低系统运行突变干扰的前提下，优先考虑低风险、小扰动的自适应调节，根据频差功率补偿量，自适应的优先选择调节调频资源，增强调频能力，提高一次调频合格率。