一种基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法与流程

1.本发明涉及火电机组一次调频技术领域，具体涉及一种基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法。


背景技术：

2.火电机组一次调频是火电机组根据电网频率变化，利用机组蓄热量快速调整负荷出力，最终达到稳定电网频率的目的。一次调频一般为负荷前馈方式优先动作，以保证其及时性，如果动作期间agc指令稳定且汽压偏差无，工况等同于阀门流量特性曲线试验工况。
3.按照《华东区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》附件1要求，常规的数字电液型调节控制系统的火电机组一次调频效果性能指标是指，实际动作积分电量(
±△
qsy)与相应时间内理论计算积分电量(
±△
qjy)的比值，即dx＝
△
qsy/
△
qjy，考核指标值0≤dx≤2(当dx＜0，则：dx＝0；dx＞2，则：dx＝2)。
4.按照《华东区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》第七条要求，一次调频响应行为未达到要求的，按照两种情况考核，第一种情况为单次dx》0且︱60％
△
qjy︱－︱
△
qsy︱》0时考核，意思为一次调频虽然负荷方向动作正确，但实际动作积分量小于理论积分量要求的60％；第二种情况为dx＝0考核，意思为一次调频实际动作负荷和理论要求动作负荷方向相反。
5.一次调频动作信号有取自发电机频率和汽轮机转速两种方式，目前火电机组常规配置是两套装置兼备，并且选择其中一项作为一次调频动作被控量。国内汽轮机转速探头精度一般为0.1r/min，一般发电机频率采样装置精度为0.00625hz，高精度采样装置精度为0.0005hz。由于数值换算、信号电缆、采集卡件等信号回路引入的系统误差难以有效核算，导致火电机组一旦汽轮机转速和发电机频率两者出现偏差，只能通过人工换算哪个数据调节精度更高，方法上未重视一次调频效果性能指标统计的大数据对一次调频特性分析的指导性作用，未能有效挖掘性能指标dx数据，缺乏自动统计评估能力。
6.基于上述情况，本发明提出了一种基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法，可有效解决以上问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法。本发明的基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法使用方便，当发电机频率和汽轮机转速发生明显偏差时，通过发电机频率和汽轮机转速在系统试验周期内试运行的一次调频性能指标评估，选择一次调频性能指标更好的数据来源作为被控量。
8.本发明通过下述技术方案实现：
9.一种基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法，包括以下步骤：
10.步骤s1：通过性能比对系统对频率和转速分别作为一次调频信号来源时的调频性能比对，所述性能比对系统由发电机频率和汽轮机转速偏差判断模块、调频动态性能记录
模块、高调指令反馈屏蔽模块、汽压偏差屏蔽模块、agc指令波动屏蔽模块和性能指标比对模块组成；
11.步骤s2：通过发电机频率和汽轮机转速偏差判断模块，计算发电机频率和汽轮机转速偏差的两者差值a；
12.步骤s3：当发电机频率或汽轮机转速来源做运算时，调频动态性能记录模块判断网源平台端一次调频实际动作积分量
△
qsy和网源系统要求的理论积分量
△
qjy的比例值dx是否≥β％；
13.步骤s4：通过高调指令反馈屏蔽模块判断当前运行机组是否所有高调指令反馈偏差均＜1％；
14.步骤s5：判断调频动作10s前至调频动作瞬间，主蒸汽汽压稳定情况；
15.步骤s6：在agc指令波动屏蔽模块中，判断agc指令保持稳定时间是否达到要求；
16.步骤s7：计算统计周期t时间内，以发电机频率来源和汽轮机转速来源时间段均存在有效数据的阀位流量段r1、r2
……
rn段中数据展开分析。
17.本发明的目的在于提供一种基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法。本发明的基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法使用方便，当发电机频率和汽轮机转速发生明显偏差时，通过发电机频率和汽轮机转速在系统试验周期内试运行的一次调频性能指标评估，选择一次调频性能指标更好的数据来源作为被控量。
18.优选的，所述步骤s2包括
19.步骤s21：若差值a＞预设阙值s，则将一次调频数据来源切换为发电机频率或者汽轮机转速，其中发电机频率或者汽轮机转速来源运行时间均为周期t。
20.优选的，所述步骤s3包括
21.步骤s31：当计算发电机频率为信号来源的数据，若dx≥β％时，则记录事件次数rn频率
合格
，若dx＜β％时，则记录事件次数rn频率
不合格
；
22.步骤s32：当计算汽轮机转速为信号来源的数据，若dx≥β％时，则记录事件次数rn转速
合格
，若dx＜β％，则记录事件次数rn转速
不合格
；
23.其中β％为网源端要求达到免予考核的性能指标量。
24.优选的，所述步骤s4包括
25.步骤s41：当计算发电机频率为信号来源的数据，若所有高调指令反馈偏差均＜1％，则认为事件记录rn频率
合格
、rn频率
不合格
的数据可以作为有效数据；
26.步骤s42：当计算汽轮机转速为信号来源的数据，若所有高调指令反馈偏差均＜1％，则认为事件记录rn转速
合格
、rn转速
不合格
的数据可以作为有效数据。
27.优选的，所述步骤s5包括
28.步骤s51：当计算发电机频率为信号来源的数据，若一次调频计算瞬间前10s内，主蒸汽压力指令反馈偏差小于对应机组容量的波动范围，说明锅炉负荷和汽轮机功率动态匹配，此时rn频率
合格
、rn频率
不合格
的数据可以作为有效数据；
29.步骤s52：当计算汽轮机转速为信号来源的数据，若一次调频计算瞬间前10s内，主蒸汽压力指令反馈偏差小于对应机组容量的波动范围，说明锅炉负荷和汽轮机功率动态匹配，此时rn转速
合格
、rn转速
不合格
的数据可以作为有效数据。
30.优选的，所述步骤s6包括
31.步骤s61：当计算发电机频率为信号来源的数据，在agc指令变动率＜1％pe/min状态下，agc指令保持稳定≥10分钟，则此时计算得到的rn频率
合格
、rn频率
不合格
的数据可以作为有效数据；
32.步骤s62：当计算汽轮机转速为信号来源的数据，在agc指令变动率＜1％pe/min状态下，agc指令保持稳定≥10分钟，则此时计算得到的rn转速
合格
、rn转速
不合格
的数据可以作为有效数据；
33.步骤s63：在rn频率
合格
、rn频率
不合格
、rn转速
合格
、rn转速
不合格
记录在阀位段rn数值上增加1，得到rn'频率
合格
、rn'频率
不合格
、rn'转速
合格
、rn'转速
不合格
。
34.优选的，所述步骤s7包括
35.步骤s71：当计算发电机频率为信号来源的数据，其中阀位流量段rn段有效数据kn频率＝rn'频率
合格
rn'频率
不合格
，有效数据合格率
36.步骤s72：计算汽轮机转速为信号来源的数据，其中阀位流量段rn段有效数据kn转速＝rn'转速
合格
rn'转速
不合格
，有效数据合格率
37.步骤s73：阀位流量段rn段有效数据总数kn＝kn频率 kn转速；
38.步骤s74：计算发电机频率为信号来源的性能指标计算汽轮机转速为信号来源的性能指标比较f
频率
(n)和f
转速
(n)大小；
39.步骤s75：若f
频率
(n)≥f
转速
(n)，则说明应选用发电机频率作为一次调频信号来源；如果f
频率
(n)＜f
转速
(n)，则说明应选用发电机频率作为一次调频信号来源。
40.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
41.本发明的基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法使用方便，当发电机频率和汽轮机转速发生明显偏差时，通过发电机频率和汽轮机转速在系统试验周期内试运行的一次调频性能指标评估，选择一次调频性能指标更好的数据来源作为被控量。
附图说明
42.图1为本发明的流程框图。
具体实施方式
43.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
44.实施例1：
45.如图1所示，本发明提供了一种基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的
方法，包括以下步骤：
46.步骤s1：通过性能比对系统对频率和转速分别作为一次调频信号来源时的调频性能比对，所述性能比对系统由发电机频率和汽轮机转速偏差判断模块、调频动态性能记录模块、高调指令反馈屏蔽模块、汽压偏差屏蔽模块、agc指令波动屏蔽模块和性能指标比对模块组成；
47.步骤s2：通过发电机频率和汽轮机转速偏差判断模块，计算发电机频率和汽轮机转速偏差的两者差值a；
48.步骤s3：当发电机频率或汽轮机转速来源做运算时，调频动态性能记录模块判断网源平台端一次调频实际动作积分量
△
qsy和网源系统要求的理论积分量
△
qjy的比例值dx是否≥β％；
49.步骤s4：通过高调指令反馈屏蔽模块判断当前运行机组是否所有高调指令反馈偏差均＜1％；
50.步骤s5：依据dl/t774《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》中规定的数值设定，300mw等级机组主蒸汽压力波动范围
±
0.5mpa，600mw等级机组主蒸汽压力波动范围
±
0.6mpa，判断调频动作10s前至调频动作瞬间，主蒸汽汽压稳定情况；
51.步骤s6：在agc指令波动屏蔽模块中，判断agc指令保持稳定时间是否达到要求；
52.依据dl/t 657-2015《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》第5.1条要求，agc指令变动率＜1％pe/min，再根据《华东区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》附件2要求，如agc指令保持稳定达10分钟。
53.步骤s7：计算统计周期t时间内，以发电机频率来源和汽轮机转速来源时间段均存在有效数据的阀位流量段r1、r2
……
rn段中数据展开分析。
54.优选的，所述步骤s2包括
55.步骤s21：若差值a＞预设阙值s，则将一次调频数据来源切换为发电机频率或者汽轮机转速，其中发电机频率或者汽轮机转速来源运行时间均为周期t。
56.s一般设为0.2r/min，t一般设为360h。
57.优选的，所述步骤s3包括
58.步骤s31：当计算发电机频率为信号来源的数据，若dx≥β％时，则记录事件次数rn频率
合格
，若dx＜β％时，则记录事件次数rn频率
不合格
；
59.步骤s32：当计算汽轮机转速为信号来源的数据，若dx≥β％时，则记录事件次数rn转速
合格
，若dx＜β％，则记录事件次数rn转速
不合格
；
60.其中β％为网源端要求达到免予考核的性能指标量。
61.进一步地，在另一个实施例中，所述步骤s4包括
62.步骤s41：当计算发电机频率为信号来源的数据，若所有高调指令反馈偏差均＜1％，则认为事件记录rn频率
合格
、rn频率
不合格
的数据可以作为有效数据；
63.步骤s42：当计算汽轮机转速为信号来源的数据，若所有高调指令反馈偏差均＜1％，则认为事件记录rn转速
合格
、rn转速
不合格
的数据可以作为有效数据。
64.进一步地，在另一个实施例中，所述步骤s5包括
65.步骤s51：当计算发电机频率为信号来源的数据，若一次调频计算瞬间前10s内，主蒸汽压力指令反馈偏差小于对应机组容量的波动范围，说明锅炉负荷和汽轮机功率动态匹
配，此时rn频率
合格
、rn频率
不合格
的数据可以作为有效数据；
66.步骤s52：当计算汽轮机转速为信号来源的数据，若一次调频计算瞬间前10s内，主蒸汽压力指令反馈偏差小于对应机组容量的波动范围，说明锅炉负荷和汽轮机功率动态匹配，此时rn转速
合格
、rn转速
不合格
的数据可以作为有效数据。
67.进一步地，在另一个实施例中，所述步骤s6包括
68.步骤s61：当计算发电机频率为信号来源的数据，在agc指令变动率＜1％pe/min状态下，agc指令保持稳定≥10分钟，则此时计算得到的rn频率
合格
、rn频率
不合格
的数据可以作为有效数据；
69.步骤s62：当计算汽轮机转速为信号来源的数据，在agc指令变动率＜1％pe/min状态下，agc指令保持稳定≥10分钟，则此时计算得到的rn转速
合格
、rn转速
不合格
的数据可以作为有效数据；
70.步骤s63：在rn频率
合格
、rn频率
不合格
、rn转速
合格
、rn转速
不合格
记录在阀位段rn数值上增加1，得到rn'频率
合格
、rn'频率
不合格
、rn'转速
合格
、rn'转速
不合格
。
71.进一步地，在另一个实施例中，所述步骤s7包括
72.步骤s71：当计算发电机频率为信号来源的数据，其中阀位流量段rn段有效数据kn频率＝rn'频率
合格
rn'频率
不合格
，有效数据合格率
73.步骤s72：计算汽轮机转速为信号来源的数据，其中阀位流量段rn段有效数据kn转速＝rn'转速
合格
rn'转速
不合格
，有效数据合格率
74.步骤s73：阀位流量段rn段有效数据总数kn＝kn频率 kn转速；
75.步骤s74：计算发电机频率为信号来源的性能指标计算汽轮机转速为信号来源的性能指标比较f
频率
(n)和f
转速
(n)大小；
76.步骤s75：若f
频率
(n)≥f
转速
(n)，则说明应选用发电机频率作为一次调频信号来源；如果f
频率
(n)＜f
转速
(n)，则说明应选用发电机频率作为一次调频信号来源。
77.依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的基于一次调频性能指标的频率和转速选择投入的方法，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
78.如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
79.除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也
可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
80.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。