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一種余壓余熱發(fā)電機(jī)組參與發(fā)電廠AGC調(diào)節(jié)的方法與流程

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一種余壓余熱發(fā)電機(jī)組參與發(fā)電廠AGC調(diào)節(jié)的方法與流程

本發(fā)明涉及發(fā)電廠技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種發(fā)電廠的agc調(diào)節(jié)技術(shù)。



背景技術(shù):

發(fā)電廠agc(自動發(fā)電控制)調(diào)節(jié)是指通過自動控制程序的運行自動實行對控制區(qū)內(nèi)發(fā)電機(jī)組功率的重新分配,來滿足控制區(qū)內(nèi)負(fù)荷的動態(tài)變化及交換功率的平衡。

為了保證電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)運行,華北電監(jiān)局發(fā)布兩個細(xì)則對agc進(jìn)行考核和補償,電廠agc的考核指標(biāo)有響應(yīng)時間(對應(yīng)考核值k3)、調(diào)節(jié)速率(對應(yīng)考核值k1)、調(diào)節(jié)精度(對應(yīng)考核值k2)以及調(diào)節(jié)深度(對應(yīng)考核值d),考核指標(biāo)的好壞直接影響考核電量和補償量。

熱電廠為了實現(xiàn)能量的梯級利用,通常增設(shè)利用余壓余熱發(fā)電機(jī)組,其工作原理是利用主汽輪機(jī)采暖抽汽的能級差來驅(qū)動余壓余熱汽輪機(jī)工作,進(jìn)一步拖動發(fā)電機(jī)發(fā)電,供機(jī)組廠用電自用,增加背壓式汽輪機(jī)組后,可充分發(fā)揮熱電聯(lián)產(chǎn)優(yōu)勢,提高蒸汽利用效率,達(dá)到節(jié)能降耗提高運行效益的目的。但是目前,背壓式汽輪機(jī)組并沒有參與發(fā)電廠的agc調(diào)節(jié),因此對于發(fā)電廠agc的調(diào)節(jié)仍基于傳統(tǒng)的方法,調(diào)節(jié)效果很難有較大提升。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)電廠agc調(diào)節(jié)方法,利用余壓余熱機(jī)組的負(fù)荷可調(diào)節(jié)特性,實現(xiàn)對機(jī)組收到的agc命令進(jìn)行輔助調(diào)節(jié),最終使單元機(jī)組agc調(diào)節(jié)指標(biāo)得到進(jìn)一步優(yōu)化,從而大大提升調(diào)節(jié)效果。

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種余壓余熱發(fā)電機(jī)組參與發(fā)電廠agc調(diào)節(jié)的方法,具體包括以下步驟:

1)在發(fā)電廠單元機(jī)組的廠用高壓段增設(shè)背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組,利用余壓余熱做功發(fā)電形成余壓余熱機(jī)組;

2)將余壓余熱機(jī)組的小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以及單元機(jī)組控制系統(tǒng)分別與電廠電氣處理單元rtu互連;

3)電廠電氣處理單元rtu同時發(fā)送agc指令到小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和單元機(jī)組控制系統(tǒng);

4)余壓余熱機(jī)組和單元機(jī)組根據(jù)接收到的指令進(jìn)行出力調(diào)節(jié)。

上述一種余壓余熱發(fā)電機(jī)組參與發(fā)電廠agc調(diào)節(jié)的方法,步驟4)的具體調(diào)節(jié)方式為:

余壓余熱機(jī)組收到指令后根據(jù)自身所設(shè)參數(shù)進(jìn)行判斷,并根據(jù)小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)定的調(diào)速率進(jìn)行升速;同時,單元機(jī)組根據(jù)單元機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)定的調(diào)節(jié)速率進(jìn)行升速;當(dāng)余壓余熱機(jī)組升負(fù)荷未達(dá)到額定負(fù)荷時,單元機(jī)組和余壓余熱機(jī)組出力負(fù)荷已達(dá)到agc的調(diào)節(jié)要求,單元機(jī)組和余壓余熱機(jī)組同時停止升負(fù)荷;當(dāng)余壓余熱機(jī)組升負(fù)荷達(dá)到額定負(fù)荷時,單元機(jī)組和余壓余熱機(jī)組的出力負(fù)荷還未達(dá)到agc的調(diào)節(jié)要求,則余壓余熱機(jī)組停止升負(fù)荷,單元機(jī)組繼續(xù)升負(fù)荷直到達(dá)到agc的負(fù)荷要求。

上述一種余壓余熱發(fā)電機(jī)組參與發(fā)電廠agc調(diào)節(jié)的方法,在余壓余熱機(jī)組收到升速指令時已是滿負(fù)荷運行,此時閉鎖余壓余熱機(jī)組的升負(fù)荷操作,僅通過單元機(jī)組升負(fù)荷。

由于采用了以上技術(shù)方案,本發(fā)明所取得技術(shù)進(jìn)步如下。

本發(fā)明應(yīng)用于發(fā)電廠的自動發(fā)電控制中,將余壓余熱機(jī)組發(fā)電負(fù)荷接入廠用高壓段中,利用余壓余熱機(jī)組的負(fù)荷可調(diào)節(jié)特性配合發(fā)電廠單元機(jī)組參與agc調(diào)節(jié),大幅提高了負(fù)荷的調(diào)節(jié)速率以及調(diào)節(jié)精度,降低負(fù)荷調(diào)節(jié)時間,從而大大提升了調(diào)節(jié)效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一次接線圖;

圖2為本發(fā)明的控制原理框圖;

圖3為本發(fā)明與傳統(tǒng)agc調(diào)節(jié)方法應(yīng)用于發(fā)電廠中的調(diào)節(jié)曲線圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種余壓余熱發(fā)電機(jī)組參與發(fā)電廠agc調(diào)節(jié)的方法,其控制原理如圖2所示,通過電廠電氣處理單元rtu同時控制余壓余熱機(jī)組和單元機(jī)組進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié),具體包括以下步驟。

1)在發(fā)電廠單元機(jī)組的廠用高壓段增設(shè)背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組,如圖1所示,利用余壓余熱做功發(fā)電形成余壓余熱機(jī)組。

2)將余壓余熱機(jī)組的小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以及單元機(jī)組控制系統(tǒng)分別與電廠電氣處理單元rtu互連;當(dāng)然,電廠電氣處理單元rtu還與發(fā)電廠中調(diào)自動調(diào)度系統(tǒng)ems互連,電廠電氣處理單元rtu接受中調(diào)自動調(diào)度系統(tǒng)ems的負(fù)荷調(diào)節(jié)指令來控制小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和單元機(jī)組控制系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)。

3)電廠電氣處理單元rtu同時發(fā)送agc指令到小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和單元機(jī)組控制系統(tǒng)。

4)余壓余熱機(jī)組和單元機(jī)組根據(jù)接收到的指令進(jìn)行出力調(diào)節(jié),此步驟的具體調(diào)節(jié)方式如下。

首先,在agc指令下發(fā)前判斷余壓余熱機(jī)組是否滿負(fù)荷運行,如已經(jīng)滿負(fù)荷運行,則閉鎖余壓余熱機(jī)組的升負(fù)荷操作,僅通過單元機(jī)組升負(fù)荷;如不是滿負(fù)荷狀態(tài),則即可進(jìn)行升負(fù)荷操作也可進(jìn)行降負(fù)荷操作。

在余壓余熱機(jī)組未滿負(fù)荷狀態(tài)下:如果電廠電氣處理單元rtu同時向小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和單元機(jī)組控制系統(tǒng)下發(fā)的agc指令為升速指令,余壓余熱機(jī)組收到指令后,根據(jù)自身所設(shè)參數(shù)進(jìn)行判斷,并根據(jù)小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)定的調(diào)速率進(jìn)行升速;同時,單元機(jī)組根據(jù)單元機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)定的調(diào)節(jié)速率進(jìn)行升速。升速過程中,當(dāng)余壓余熱機(jī)組升負(fù)荷未達(dá)到額定負(fù)荷時,單元機(jī)組和余壓余熱機(jī)組出力負(fù)荷已達(dá)到agc的調(diào)節(jié)要求,單元機(jī)組和余壓余熱機(jī)組同時停止升負(fù)荷。若升速過程中,余壓余熱機(jī)組升負(fù)荷達(dá)到額定負(fù)荷時,單元機(jī)組和余壓余熱機(jī)組的出力負(fù)荷還未達(dá)到agc的調(diào)節(jié)要求,則余壓余熱機(jī)組停止升負(fù)荷,單元機(jī)組繼續(xù)升負(fù)荷直到達(dá)到agc的負(fù)荷要求。

如果電廠電氣處理單元rtu同時向小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和單元機(jī)組控制系統(tǒng)下發(fā)的agc指令為降速指令,余壓余熱機(jī)組收到指令后,根據(jù)自身所設(shè)參數(shù)進(jìn)行判斷,并根據(jù)小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)定的調(diào)速率進(jìn)行降速;同時,單元機(jī)組根據(jù)單元機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)定的調(diào)節(jié)速率進(jìn)行降速。

具體到本實施例中,設(shè)定單元機(jī)組額定功率為300mw,余壓余熱機(jī)組額定容量為8mw,機(jī)組穩(wěn)定運行時所發(fā)電量供機(jī)組廠用電負(fù)荷自用;正常運行時,余壓余熱機(jī)組運行在4mw容量下,單元機(jī)組出力為246mw,agc反應(yīng)的機(jī)組出力為250mw。

當(dāng)電網(wǎng)發(fā)負(fù)荷指令(agc)260mw,單元機(jī)組和余壓余熱機(jī)組同時收到負(fù)荷增長指令,小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)收到指令后根據(jù)自身所設(shè)參數(shù)進(jìn)行判斷,根據(jù)小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)定的調(diào)速率進(jìn)行升速(調(diào)節(jié)范圍為0-100%),單元機(jī)組根據(jù)單元機(jī)組控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速率進(jìn)行升速。

如果按照余壓余熱機(jī)組升負(fù)荷速率與單元機(jī)組升負(fù)荷的比例關(guān)系為1:4進(jìn)行升速調(diào)節(jié)(余壓余熱機(jī)組1mw/min、單元機(jī)組4mw/min),那么當(dāng)余壓余熱機(jī)組負(fù)荷升到6mw時,相對于整個機(jī)組增加了2mw;此時單元機(jī)組出力則增加8wm時,機(jī)組反映到agc的負(fù)荷為260mw,即可滿足電網(wǎng)指令要求。

如果余壓余熱機(jī)組未參與agc調(diào)節(jié),單元機(jī)組需要升10mw負(fù)荷才能滿足agc的指令要求。

本發(fā)明與傳統(tǒng)agc調(diào)節(jié)方法應(yīng)用于發(fā)電廠中的調(diào)節(jié)曲線圖如圖3所示,由此可見,采用本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法后,agc的調(diào)節(jié)時間明顯變短,而且由于余壓余熱機(jī)組參與了負(fù)荷調(diào)節(jié),從而使得整體機(jī)組穿越agc死區(qū)的能力變強(qiáng)。

本發(fā)明應(yīng)用時,電廠電氣處理單元rtu同時向小汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和單元機(jī)組控制系統(tǒng)下發(fā)的agc指令為降速指令時,調(diào)節(jié)方法同升速調(diào)節(jié)過程。

本發(fā)明參與發(fā)電廠agc調(diào)節(jié)后,agc指標(biāo)的變化如下。

1)調(diào)節(jié)速率k1:調(diào)節(jié)速率是指機(jī)組在agc指令方向,出力越過響應(yīng)死區(qū)到進(jìn)入調(diào)節(jié)死區(qū)這段時間的速率,即在這段時間內(nèi)的調(diào)節(jié)速度。

=(p2-p1)/(t2-t1)

余壓余熱機(jī)組參加負(fù)荷調(diào)節(jié)后,p2值的增長速度會加快,所以調(diào)節(jié)速率相比未加余壓余熱機(jī)組前調(diào)節(jié)速率會加快。

調(diào)節(jié)速率對應(yīng)考核值k1,k1衡量的是實際調(diào)速與其應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)速率相比達(dá)到的程度。

當(dāng)在原調(diào)節(jié)速率上增加一個調(diào)節(jié)量后,其調(diào)節(jié)速率變大,值變大。

2)響應(yīng)時間k3:響應(yīng)時間是指agc系統(tǒng)發(fā)出指令后,機(jī)組在原出力基礎(chǔ)上,可靠地跨出與指令方向一致的響應(yīng)死區(qū)所用的時間。

tj=t1-t0

響應(yīng)時間對應(yīng)考核值k3,k3衡量的是機(jī)組實際響應(yīng)時間與標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)時間相比達(dá)到的程度。

當(dāng)在原調(diào)節(jié)速率上增加一個調(diào)節(jié)量后其響應(yīng)tj時間變短,值變大。

3)調(diào)節(jié)深度d:是指機(jī)組按照agc指令方向的出力調(diào)整量,反映機(jī)組為調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率變化做出的貢獻(xiàn),當(dāng)增加一個余壓余熱機(jī)組后其調(diào)節(jié)深度一定會增加,d值也會變大。

從上面分析可以看出,當(dāng)增加余壓余熱機(jī)組參與發(fā)電廠agc調(diào)節(jié)后,agc的考核參數(shù)調(diào)節(jié)速率k1、調(diào)節(jié)精度k2和調(diào)節(jié)深度d都優(yōu)于傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方式的考核參數(shù)。

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