本發(fā)明涉及發(fā)電控制，具體而言，涉及一種用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)：

1、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(integrated?gasification?combined?cycle)是將煤氣化技術(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)相結(jié)合的先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)。它由兩大部分組成，即煤的氣化與凈化部分和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分。第一部分的主要設(shè)備有氣化爐、空分裝置和合成氣凈化設(shè)備；第二部分的主要設(shè)備有燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。

2、igcc機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是協(xié)調(diào)控制氣化爐氧負(fù)荷調(diào)節(jié)器和燃機(jī)功率調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)把氣化爐和燃?xì)廨啓C(jī)作為一個(gè)單元組的整體進(jìn)行綜合控制，是整個(gè)動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)的一部分，整個(gè)控制系統(tǒng)由負(fù)荷控制系統(tǒng)(主控系統(tǒng))，常規(guī)控制系統(tǒng)(子控制系統(tǒng))和負(fù)荷控制對(duì)象3大部分組成。

3、目前igcc機(jī)組常用協(xié)調(diào)控制方法為燃機(jī)跟隨模式，即機(jī)組負(fù)荷指令作用于氣化爐氧負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)，燃機(jī)控制機(jī)前合成氣壓力保持在2.5mpa。由于igcc機(jī)組氣化島的大遲滯性，氣化爐負(fù)荷變化速率較低，燃機(jī)跟隨的協(xié)調(diào)控制方式優(yōu)點(diǎn)是機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定，缺點(diǎn)是機(jī)組負(fù)荷變速率慢，無(wú)法滿(mǎn)足涉網(wǎng)agc性能指標(biāo)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其通過(guò)優(yōu)化機(jī)組協(xié)調(diào)控制策略，旨在提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率，改善igcc機(jī)組agc性能指標(biāo)，使其在保證安全運(yùn)行的前提下滿(mǎn)足電網(wǎng)需求。

2、本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法包括以下步驟：

4、獲取igcc機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)確定燃機(jī)負(fù)荷與氣化爐負(fù)荷的線性關(guān)系；其中，運(yùn)行數(shù)據(jù)包括氣化爐負(fù)荷、燃機(jī)實(shí)發(fā)功率、汽機(jī)實(shí)發(fā)功率、合成氣熱值、機(jī)前合成氣壓力值、合成氣壓力下限值和合成氣壓力上限值；

5、獲取igcc機(jī)組的氣化爐參數(shù)，并根據(jù)氣化爐參數(shù)確定氣化爐負(fù)荷變速率；

6、根據(jù)氣化爐負(fù)荷變速率確定燃機(jī)負(fù)荷變速率；

7、獲取機(jī)前合成氣壓力邊界條件；

8、根據(jù)燃機(jī)負(fù)荷與氣化爐負(fù)荷的線性關(guān)系、氣化爐負(fù)荷變速率、燃機(jī)負(fù)荷變速率和機(jī)前合成氣壓力邊界條件，調(diào)整燃機(jī)負(fù)荷和氣化爐負(fù)荷，以此完成調(diào)整igcc機(jī)組負(fù)荷。

9、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：該用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法可以提高機(jī)組負(fù)荷的響應(yīng)變化速度，改善了機(jī)組的性能指標(biāo)，增加了合成機(jī)前壓力限值控制，使其在保證安全運(yùn)行的前提下滿(mǎn)足電網(wǎng)需求。

10、進(jìn)一步地，獲取機(jī)前合成氣壓力邊界條件的方法具體為：

11、根據(jù)燃機(jī)機(jī)前合成氣壓力的變化值和燃機(jī)運(yùn)行工況，確定合成氣壓力高低限值。

12、進(jìn)一步地，調(diào)整燃機(jī)負(fù)荷和氣化爐負(fù)荷，，以此完成調(diào)整igcc機(jī)組負(fù)荷，包括以下子步驟：

13、根據(jù)網(wǎng)調(diào)agc指令、機(jī)組負(fù)荷上限值、機(jī)組負(fù)荷下限值和機(jī)組負(fù)荷變速率，確定機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令；

14、根據(jù)燃機(jī)實(shí)發(fā)功率、汽機(jī)實(shí)發(fā)功率和機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令，確定第一功率輸出值；

15、根據(jù)機(jī)前合成氣壓力值和合成氣壓力下限值，確定第二功率輸出值；

16、將第一功率輸出值和第二功率輸出值的最小值作為第三功率輸出值；

17、根據(jù)機(jī)前合成氣壓力值和合成氣壓力上限值，確定第四功率輸出值；

18、將第三功率輸出值和第四功率輸出值的最大值作為第五功率輸出值；

19、根據(jù)第五功率輸出值和燃機(jī)負(fù)荷變速率設(shè)定值確定燃機(jī)負(fù)荷輸出值；

20、根據(jù)機(jī)前合成氣壓力值和機(jī)前壓力設(shè)定值，確定氣化爐出口壓力設(shè)定值；

21、根據(jù)氣化爐出口壓力值、氣化爐出口壓力設(shè)定值、燃機(jī)實(shí)發(fā)功率和氣化爐負(fù)荷變速率設(shè)定值，確定氣化爐負(fù)荷輸出值。

22、進(jìn)一步地，機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令的確定方法具體為：將網(wǎng)調(diào)agc指令、機(jī)組負(fù)荷上限值和機(jī)組負(fù)荷下限值經(jīng)過(guò)高低值判斷后作為未經(jīng)速率限制的機(jī)組負(fù)荷指令，根據(jù)作為未經(jīng)速率限制的機(jī)組負(fù)荷指令和機(jī)組負(fù)荷變速率設(shè)定值生成機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令。

23、進(jìn)一步地，第一功率輸出值的確定方法具體為：將燃機(jī)實(shí)發(fā)功率作為第一功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第一功率調(diào)節(jié)器中；將機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令與汽機(jī)實(shí)發(fā)功率作差值運(yùn)算后的值作為第一功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第一功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第一功率調(diào)節(jié)器對(duì)輸入的測(cè)量值pv和設(shè)定值sp進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成第一功率輸出值。

24、進(jìn)一步地，第二功率輸出值的確定方法具體為：將機(jī)前合成氣壓力值作為第二功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第二功率調(diào)節(jié)器中；將合成氣壓力下限值作為第二功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第二功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第二功率調(diào)節(jié)器對(duì)輸入的測(cè)量值pv和設(shè)定值sp進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成第二功率輸出值。

25、進(jìn)一步地，第四功率輸出值的確定方法具體為：將機(jī)前合成氣壓力值作為第三功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第三功率調(diào)節(jié)器中；將合成氣壓力上限值作為第三功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第三功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第三功率調(diào)節(jié)器對(duì)輸入的測(cè)量值pv和設(shè)定值sp進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成第四功率輸出值。

26、進(jìn)一步地，氣化爐出口壓力設(shè)定值的確定方法具體為：將機(jī)前合成氣壓力作為第四功率調(diào)機(jī)前合成氣壓力定值的確定方法具體為：將機(jī)前合成氣壓力值作為第四功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第四功率調(diào)節(jié)器中；將機(jī)前設(shè)定速率作為第四功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第四功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第四功率調(diào)節(jié)器中對(duì)輸入的測(cè)量值pv和設(shè)定值sp進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成機(jī)前合成氣壓力定值。

27、進(jìn)一步地，氣化爐負(fù)荷輸出值的確定方法具體為：將氣化爐出口壓力值作為第五功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第五功率調(diào)節(jié)器中；將機(jī)前合成氣壓力定值作為第五功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第五功率調(diào)節(jié)器中；將燃機(jī)實(shí)發(fā)功率作為第五功率調(diào)節(jié)器的前饋值ff，輸入至igcc機(jī)組的第五功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第五功率調(diào)節(jié)器中對(duì)輸入的測(cè)量值pv、設(shè)定值sp和前饋值ff進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成氣化爐負(fù)荷輸出值。

技術(shù)特征：

1.一種用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述獲取機(jī)前合成氣壓力邊界條件的方法具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述調(diào)整燃機(jī)負(fù)荷和氣化爐負(fù)荷，，以此完成調(diào)整igcc機(jī)組負(fù)荷，包括以下子步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令的確定方法具體為：將網(wǎng)調(diào)agc指令、機(jī)組負(fù)荷上限值和機(jī)組負(fù)荷下限值經(jīng)過(guò)高低值判斷后作為未經(jīng)速率限制的機(jī)組負(fù)荷指令，根據(jù)作為未經(jīng)速率限制的機(jī)組負(fù)荷指令和機(jī)組負(fù)荷變速率設(shè)定值生成機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述第一功率輸出值的確定方法具體為：將燃機(jī)實(shí)發(fā)功率作為第一功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第一功率調(diào)節(jié)器中；將機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令與汽機(jī)實(shí)發(fā)功率作差值運(yùn)算后的值作為第一功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第一功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第一功率調(diào)節(jié)器對(duì)輸入的測(cè)量值pv和設(shè)定值sp進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成第一功率輸出值。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述第二功率輸出值的確定方法具體為：將機(jī)前合成氣壓力值作為第二功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第二功率調(diào)節(jié)器中；將合成氣壓力下限值作為第二功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第二功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第二功率調(diào)節(jié)器對(duì)輸入的測(cè)量值pv和設(shè)定值sp進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成第二功率輸出值。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述第四功率輸出值的確定方法具體為：將機(jī)前合成氣壓力值作為第三功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第三功率調(diào)節(jié)器中；將合成氣壓力上限值作為第三功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第三功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第三功率調(diào)節(jié)器對(duì)輸入的測(cè)量值pv和設(shè)定值sp進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成第四功率輸出值。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述氣化爐出口壓力設(shè)定值的確定方法具體為：將機(jī)前合成氣壓力作為第四功率調(diào)所述機(jī)前合成氣壓力定值的確定方法具體為：將機(jī)前合成氣壓力值作為第四功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第四功率調(diào)節(jié)器中；將機(jī)前設(shè)定速率作為第四功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第四功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第四功率調(diào)節(jié)器中對(duì)輸入的測(cè)量值pv和設(shè)定值sp進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成機(jī)前合成氣壓力定值。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于提高igcc機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述氣化爐負(fù)荷輸出值的確定方法具體為：將氣化爐出口壓力值作為第五功率調(diào)節(jié)器的測(cè)量值pv，輸入至igcc機(jī)組的第五功率調(diào)節(jié)器中；將機(jī)前合成氣壓力定值作為第五功率調(diào)節(jié)器的設(shè)定值sp，輸入至igcc機(jī)組的第五功率調(diào)節(jié)器中；將燃機(jī)實(shí)發(fā)功率作為第五功率調(diào)節(jié)器的前饋值ff，輸入至igcc機(jī)組的第五功率調(diào)節(jié)器中；通過(guò)igcc機(jī)組的第五功率調(diào)節(jié)器中對(duì)輸入的測(cè)量值pv、設(shè)定值sp和前饋值ff進(jìn)行比例運(yùn)算、積分運(yùn)算和微分控制運(yùn)算，生成氣化爐負(fù)荷輸出值。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種用于提高IGCC機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟：獲取IGCC機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)確定燃機(jī)負(fù)荷與氣化爐負(fù)荷的線性關(guān)系；獲取IGCC機(jī)組的氣化爐參數(shù)，并根據(jù)氣化爐參數(shù)確定氣化爐負(fù)荷變速率；根據(jù)氣化爐負(fù)荷變速率確定燃機(jī)負(fù)荷變速率；獲取機(jī)前合成氣壓力邊界條件；調(diào)整燃機(jī)負(fù)荷和氣化爐負(fù)荷，以此完成調(diào)整IGCC機(jī)組負(fù)荷。該用于提高IGCC機(jī)組負(fù)荷變化速率的協(xié)調(diào)控制方法可以提高機(jī)組負(fù)荷的響應(yīng)變化速度，改善了機(jī)組的性能指標(biāo)，增加了合成機(jī)前壓力限值控制，使其在保證安全運(yùn)行的前提下滿(mǎn)足電網(wǎng)需求。

技術(shù)研發(fā)人員：吳楠,李志強(qiáng),周廣利,段進(jìn)寬,劉飄,袁帥,張皓,莊磊,趙劍,王贊惠,侯興鑫,李帥,崔念琦,祁海鵬,艾云濤,馬康,鄧范明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華能（天津）煤氣化發(fā)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2