提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控 制方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)低頻振蕩是一種不利于電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定運(yùn)行的現(xiàn)象，會嚴(yán)重影響電 力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，甚至對電力系統(tǒng)造成破壞、導(dǎo)致大面積停電。在電 力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩時，電網(wǎng)頻率也會伴隨著發(fā)生相應(yīng)的波動，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻回 路根據(jù)電網(wǎng)頻率的振蕩而做出相應(yīng)的控制動作，一次調(diào)頻的動作又會引起頻率的波動，一 次調(diào)頻動作與電網(wǎng)低頻振蕩步調(diào)一致，容易引起發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)與電力系統(tǒng)發(fā)生共振， 惡化系統(tǒng)低頻振蕩，使低頻振蕩持續(xù)不斷甚至發(fā)散，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組安全。因 此，如何優(yōu)化發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制策略，提高一次調(diào)頻控制的穩(wěn)定性能，防止發(fā)生調(diào)速系 統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)共振，尤為重要。
[0003] 為提高電網(wǎng)頻率的控制精度，要求并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組投入一次調(diào)頻功能，電網(wǎng)相關(guān)部 門實(shí)時監(jiān)測各臺發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻實(shí)際動作情況并進(jìn)行考核。由于受電網(wǎng)頻率波動的隨機(jī) 性和不確定性等因素和發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻的固有特性影響，一次調(diào)頻控制的實(shí)際負(fù)荷補(bǔ)償 量很難滿足電網(wǎng)考核要求。為提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制的實(shí)際負(fù)荷補(bǔ)償量，避免考核，發(fā) 電機(jī)組側(cè)通常采取降低不等率、增大一次調(diào)頻負(fù)荷指令等措施。這些措施雖然提高了一次 調(diào)頻實(shí)際負(fù)荷補(bǔ)償量，但卻降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，除了會提高負(fù)阻尼惡化系統(tǒng)的低頻振蕩 夕卜，還加劇了汽輪機(jī)調(diào)門的振蕩，增加了調(diào)門的故障率，嚴(yán)重時甚至引發(fā)汽輪機(jī)調(diào)門EH油 管斷裂等惡性事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制降低電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的問 題，提供一種提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法與系統(tǒng)，以提高電網(wǎng)系統(tǒng)安 全穩(wěn)定性能。
[0005] 一種提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法，包括步驟：
[0006] 將發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回路中的輸出指令信號送到計(jì)算處理回路的IN輸入 端，將IN信號分解為Di信號和Df信號；
[0007] 將叫言號拆分為正數(shù)值信號DfP和負(fù)數(shù)值信號DfN;
[0008] 將正數(shù)值信號DfP進(jìn)行上行方向較小時間常數(shù)和下行方向較大時間常數(shù)的一階慣 性環(huán)節(jié)LAG計(jì)算處理，得到D2信號；
[0009] 將負(fù)數(shù)值信號Dffi進(jìn)行上行方向較大時間常數(shù)和下行方向較小時間常數(shù)的一階慣 性環(huán)節(jié)LAG計(jì)算處理，得到D3信號；
[0010] 將所述Di信號、所述D2信號、以及D3信號相加，得到輸出信號OUT;
[0011] 將輸出信號OUT作為新的發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制輸出指令信號，替代原發(fā)電機(jī)組 一次調(diào)頻控制回路中的控制輸出指令進(jìn)行一次調(diào)頻控制。
[0012] -種提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制系統(tǒng)，包括：
[0013] 分解模塊，用于將發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回路中的輸出指令信號送到計(jì)算處理回 路的IN輸入端，將IN信號分解為Di信號和Df信號；
[0014] 拆分模塊，用于將化信號拆分為正數(shù)值信號DfP和負(fù)數(shù)值信號D fN;
[0015] D2信號獲取模塊，用于將正數(shù)值信號DfP進(jìn)行上行方向較小時間常數(shù)和下行方向 較大時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)LAG計(jì)算處理，得到D2信號；
[0016] D3信號獲取模塊，用于將負(fù)數(shù)值信號Dffi進(jìn)行上行方向較大時間常數(shù)和下行方向 較小時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)LAG計(jì)算處理，得到D3信號；
[0017] OUT獲取模塊，用于將所述Di信號、所述D2信號、以及D3信號相加，得到輸出信號 OUT；
[0018] 控制模塊，用于將輸出信號OUT作為新的發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制輸出指令信號， 替代原發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回路中的控制輸出指令進(jìn)行一次調(diào)頻控制。
[0019] 本發(fā)明提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法與系統(tǒng)，通過對發(fā)電機(jī)組 一次調(diào)頻控制回路中的輸出指令信號進(jìn)行電網(wǎng)頻率偏離額定值方向采用較小時間常數(shù)和 返回額定值方向采用較大時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)計(jì)算處理，然后將計(jì)算處理好后的信號 作為新的發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制輸出指令信號，替代原發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回路中的控 制輸出指令進(jìn)行一次調(diào)頻控制。在電網(wǎng)頻率波動偏離額定值方向的過程中，一次調(diào)頻指令 在經(jīng)過較小時間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)時，幾乎沒有延時和滯后，能夠快速地增加發(fā)電機(jī)組一次 調(diào)頻動作的負(fù)荷補(bǔ)償量。但在電網(wǎng)頻率波動返回額定值方向的過程中，較大時間常數(shù)的慣 性環(huán)節(jié)能夠緩慢一次調(diào)頻指令的速度，起到增加負(fù)荷補(bǔ)償量的作用，有利于頻率快速回復(fù) 到設(shè)定值上來。另外，較大時間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)還具有低通濾波作用，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn) 定性，防止系統(tǒng)低頻振蕩的發(fā)生；在電網(wǎng)頻率反復(fù)波動期間，在較小時間常數(shù)和較大時間常 數(shù)交替的一階慣性環(huán)節(jié)作用下，除了能夠提供較大的一次調(diào)頻動作負(fù)荷補(bǔ)償量外，還能有 效避免出現(xiàn)汽輪機(jī)調(diào)門反復(fù)波動和振蕩，提高發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定性；在電網(wǎng)發(fā)生系統(tǒng)低 頻振蕩期間，在較大時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)作用下，機(jī)組一次調(diào)頻將不參與系統(tǒng)振蕩的 調(diào)節(jié)，防止調(diào)速系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生共振，有利于抑制系統(tǒng)的低頻振蕩，提高電網(wǎng)系統(tǒng)安全 穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法其中一個實(shí)施例 中控制回路實(shí)施方案示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法其中一個實(shí)施例 的流程示意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法其中一個實(shí)施例 中發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回路示意圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法其中一個實(shí)施例 中發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制系統(tǒng)其中一個實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下根據(jù)附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施僅僅用以解釋本發(fā)明，并不 限定本發(fā)明。
[0026] 本發(fā)明提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法與系統(tǒng)的基本原理是：對 發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回路中的輸出指令信號進(jìn)行電網(wǎng)頻率偏離額定值方向采用較小時 間常數(shù)和返回額定值方向采用較大時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)計(jì)算處理，然后將計(jì)算處理好 后的信號作為新的發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制輸出指令信號，替代原發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回 路中的控制輸出指令進(jìn)行一次調(diào)頻控制。
[0027] 如圖1、圖2所示，一種提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的控制方法，包括步 驟：
[0028] S100 :將發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制回路中的輸出指令信號送到計(jì)算處理回路的IN 輸入端，將IN信號分解為Di信號和Df信號。
[0029] 具體來說這個分解公式可以為：
[0030] D:= (1-Kr) ?IN
[0031] Df =Kr ?IN
[0032] 式中，&為阻尼作用強(qiáng)度參數(shù)常數(shù)，該常數(shù)為可調(diào)參數(shù)，其取值范圍0?1，L的最 優(yōu)值為〇. 8。
[0033] S200 :將Djlf號拆分為正數(shù)值信號DfP和負(fù)數(shù)值信號Dffl。
[0034] 具體來說這個拆分公式可以為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻控制穩(wěn)定性能的