專利名稱：基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法， 屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)電機組一次調(diào)頻功能是通過機組調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)快速改變機組負荷，以響應(yīng)電網(wǎng)突發(fā)事故時頻率快速的偏離，是控制電網(wǎng)頻率、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要手段，一次調(diào)頻動性能指標是網(wǎng)廠以及電力監(jiān)管部門決策、考核的重要依據(jù)。但由實際運行分析，一次調(diào)頻動作時往往伴隨著二次調(diào)頻的動作，有時還經(jīng)常出現(xiàn)反調(diào)，從而干擾到一次調(diào)頻性能的計算。由控制理論分析，機組負荷指令值一般由兩部分生成電網(wǎng)頻率偏差經(jīng)轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的一次調(diào)頻指令、自動發(fā)電控制指令或操作員設(shè)定生成的二次調(diào)頻指令，因此如果二次調(diào)頻指令升降負荷過程中一次調(diào)頻動作，則機組負荷變化必然會受到二者的共同影響，方向一致則表現(xiàn)出一次調(diào)頻貢獻負荷大，反之則貢獻小。目前一次調(diào)頻性能考核評價方法及其不足主要表現(xiàn)在1、不考慮二次調(diào)頻的影響，使得一次調(diào)頻性能指標失真，掩蓋了機組一次調(diào)頻實際動作性能，造成一次調(diào)頻策略優(yōu)化失去針對性、考核失去客觀公正性；2、采用一次調(diào)頻動作之前功率曲線斜率的方法濾除二次調(diào)頻的影響，只適用于一次調(diào)頻動作的全過程二次調(diào)頻必須穩(wěn)定變化的情況，不能適應(yīng)二次調(diào)頻隨機變化的實際情況，具有較大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法，實現(xiàn)機組一次調(diào)頻性能的客觀評價并給出性能評價結(jié)果，切實提高電網(wǎng)電能質(zhì)量及運行穩(wěn)定性。本發(fā)明采用調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行分析，提出了以負荷設(shè)定值判斷并消除二次調(diào)頻影響的方法，涵蓋了二次調(diào)頻對一次調(diào)頻性能影響的所有方式，經(jīng)實際應(yīng)用效果良好。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明一種基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法，其特征在于所述方法采用發(fā)電機組調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行分析；在一次調(diào)頻評價時消除二次調(diào)頻影響；其包括下列步驟
步驟一、監(jiān)測發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，判斷電網(wǎng)是否發(fā)生有效擾動；
當(dāng)轉(zhuǎn)速越過設(shè)定死區(qū)的持續(xù)時間超過設(shè)定時長、且在持續(xù)時間內(nèi)的極值越過設(shè)定的轉(zhuǎn)速門檻值，則判斷電網(wǎng)發(fā)生有效擾動；
步驟二、監(jiān)測發(fā)生有效擾動后的發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，判斷電網(wǎng)有效擾動是否結(jié)束； 有效擾動發(fā)生時刻起在設(shè)定的穩(wěn)定時間內(nèi)轉(zhuǎn)速回調(diào)至死區(qū)則判斷此時刻擾動結(jié)束，否則取設(shè)定的穩(wěn)定時間判為擾動結(jié)束時間；步驟三、基于擾動時段負荷設(shè)定值判斷二次調(diào)頻是否參與調(diào)節(jié)，計算調(diào)節(jié)量； 負荷設(shè)定值為二次調(diào)頻目標負荷經(jīng)高負荷、低負荷、速率限制后的指令值，在擾動時段如果設(shè)定值超過設(shè)定門檻值則判斷二次調(diào)頻參與調(diào)節(jié)，根據(jù)實測的機組負荷變化與設(shè)
定值變化的延遲時間^%取1時刻二次調(diào)頻的調(diào)節(jié)量4的=鄧-么乃，式中_-厶71為 (￡-ΔΤ)時刻負荷設(shè)定值；
步驟四、定量分析評價一次調(diào)頻速度變動率、調(diào)節(jié)電量，判斷性能是否合格，并將結(jié)果存入數(shù)據(jù)文件。本發(fā)明所述負荷設(shè)定值在協(xié)調(diào)控制方式下取自DCS即分散控制系統(tǒng)；在其它控制方式下取自DEH即汽輪機數(shù)字式電液控制系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果為1、本發(fā)明提出的方法提高了一次調(diào)頻性能評價的準確性， 為網(wǎng)廠以及電力監(jiān)管部門決策、考核提供技術(shù)支持，可切實提高電網(wǎng)電能質(zhì)量及運行穩(wěn)定性。2、本發(fā)明提出的方法，直接采用用于機組調(diào)節(jié)控制的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)傳輸中間環(huán)節(jié)的影響；3、本發(fā)明提出了以負荷設(shè)定值判斷并消除二次調(diào)頻影響的方法，在判斷時設(shè)定了門檻值以減少隨機的小幅干擾，并考慮到負荷設(shè)定值與負荷實際值間存在的動作延遲環(huán)節(jié)而計入了實測的延遲時間，提高了判斷的可信度以及調(diào)節(jié)量的準確度。4、本發(fā)明提出的方法，涵蓋了二次調(diào)頻對一次調(diào)頻性能影響的所有方式，可適用于機組不同運行控制方式下一次調(diào)頻性能的分析，亦可將設(shè)定值遠傳至遠程性能分析平臺，應(yīng)用前景廣泛。


圖1為本發(fā)明實施例所述設(shè)定值在機組邏輯組態(tài)中的位置示意圖。圖2為本發(fā)明實施例所述負荷設(shè)定值、負荷、一次調(diào)頻、二次調(diào)頻及轉(zhuǎn)速曲線圖。
具體實施例方式1、本發(fā)明涉及一種基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法，所述方法采用發(fā)電機組調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，監(jiān)測發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生有效擾動后判斷二次調(diào)頻是否參與調(diào)節(jié)，分析消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻性能，判斷性能是否合格并將結(jié)果存入數(shù)據(jù)文件。具體實施步驟如下
步驟一、監(jiān)測發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，判斷電網(wǎng)是否發(fā)生有效擾動；
當(dāng)轉(zhuǎn)速越過設(shè)定死區(qū)的持續(xù)時間超過設(shè)定時長、且在持續(xù)時間內(nèi)的極值越過設(shè)定的轉(zhuǎn)速門檻值，則判斷電網(wǎng)發(fā)生有效擾動。步驟二、監(jiān)測發(fā)生有效擾動后的發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，判斷電網(wǎng)有效擾動是否結(jié)束；
有效擾動發(fā)生時刻起在設(shè)定的穩(wěn)定時間內(nèi)轉(zhuǎn)速回調(diào)至死區(qū)則判斷此時刻擾動結(jié)束，否則取設(shè)定的穩(wěn)定時間判為擾動結(jié)束時間。步驟三、基于擾動時段負荷設(shè)定值判斷二次調(diào)頻是否參與調(diào)節(jié)，計算調(diào)節(jié)量； 負荷設(shè)定值為二次調(diào)頻目標負荷經(jīng)高負荷、低負荷、速率限制后的指令值，在擾動時
段如果設(shè)定值超過設(shè)定門檻值則判斷二次調(diào)頻參與調(diào)節(jié)，根據(jù)實測的機組負荷變化與設(shè)
定值變化的延遲時間ΔΤ,取I時刻二次調(diào)頻的調(diào)節(jié)量4 =邶-,式中邠-ΔΓ)為 u-m時刻負荷設(shè)定值。
步驟四、定量分析評價一次調(diào)頻速度變動率、貢獻電量，判斷性能是否合格，并將結(jié)果存入數(shù)據(jù)文件。下面是本發(fā)明的一個典型實例，以下結(jié)合本附圖對本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)方案作進一步說明，但是本發(fā)明不限于給出的例子。
實施例本實例以轉(zhuǎn)速上升一次調(diào)頻調(diào)節(jié)負荷下降、二次調(diào)頻升負荷的過程進行說明。如圖1所示負荷設(shè)定值為二次調(diào)頻目標負荷經(jīng)高負荷、低負荷、速率限制后的指令值，負荷設(shè)定值在協(xié)調(diào)控制方式下取自DCS，在其它控制方式下取自DEH。如圖2所示曲線0為負荷設(shè)定值曲線，曲線1為二次調(diào)頻曲線，曲線2為實際負荷曲線，曲線3為實際一次調(diào)頻曲線，曲線4為轉(zhuǎn)速曲線。在tl時刻轉(zhuǎn)速越過設(shè)定死區(qū)、持續(xù)時間超過設(shè)定時長、且在持續(xù)時間內(nèi)的極值越過設(shè)定的轉(zhuǎn)速門檻值，則判斷電網(wǎng)發(fā)生有效擾動。有效擾動發(fā)生時刻起在設(shè)定的穩(wěn)定時間內(nèi)轉(zhuǎn)速回調(diào)至死區(qū)則判斷此時刻擾動結(jié)束，否則取設(shè)定的穩(wěn)定時間判為擾動結(jié)束時間，記為t2。以現(xiàn)有技術(shù)分析由機組負荷曲線2看出在轉(zhuǎn)速升高電網(wǎng)發(fā)生有效擾動后，機組一次調(diào)頻快速響應(yīng)，負荷迅速下降但隨后逐步回升，在擾動結(jié)束時刻t2的負荷與初始時刻 、的負荷相等，負荷未變化，速度變動率不合格，貢獻電量為曲線2與負荷初始值直線所組成區(qū)域的面積，由此判斷一次調(diào)頻動作正確但性能不合格。以本發(fā)明提出的方法分析在轉(zhuǎn)速升高電網(wǎng)發(fā)生有效擾動后，在擾動時段由負荷設(shè)定值曲線0看出在一次調(diào)頻動作過程中設(shè)定值變化較大超過門檻值，判斷二次調(diào)頻參與調(diào)節(jié)，由本發(fā)明方法?。r刻二次調(diào)頻的調(diào)節(jié)量4的=ΔΙ1得到二次調(diào)頻曲線1，將曲
線2與曲線1各時刻負荷值相減得到一次調(diào)頻動作曲線3。由曲線3可看出，負荷變化較大速度變動率合格，貢獻電量為曲線3與負荷初始值直線所組成區(qū)域的面積，由此判斷一次調(diào)頻動作正確且性能合格。對現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明提出的方法對比發(fā)現(xiàn)由曲線2、曲線3可看出二次調(diào)頻對一次調(diào)頻判斷及性能指標的影響較大。本發(fā)明提出的方法，采用直接用于機組調(diào)節(jié)控制的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)傳輸中間環(huán)節(jié)的影響。本發(fā)明提出了以負荷設(shè)定值判斷并消除二次調(diào)頻影響的方法，在判斷時設(shè)定了門檻值以減少隨機的小幅干擾，并考慮到負荷設(shè)定值與負荷實際值間存在的動作延遲環(huán)節(jié)而計入了實測的延遲時間，提高了判斷的可信度以及調(diào)節(jié)量修正的準確度。本發(fā)明提出了一種基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法，實現(xiàn)了機組一次調(diào)頻性能的客觀評價并給出性能評價結(jié)果，可提高一次調(diào)頻性能評價的準確性，為網(wǎng)廠以及電力監(jiān)管部門決策、考核提供技術(shù)支持，切實提高電網(wǎng)電能質(zhì)量及運行穩(wěn)定性。本發(fā)明采用調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提出了以負荷設(shè)定值判斷并消除二次調(diào)頻影響的方法，涵蓋了二次調(diào)頻對一次調(diào)頻性能影響的所有方式，經(jīng)實際應(yīng)用效果良好。
權(quán)利要求
1.1、基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法，其特征在于，所述方法采用發(fā)電機組調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行分析；在一次調(diào)頻評價時消除二次調(diào)頻影響； 其包括下列步驟步驟一、監(jiān)測發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，判斷電網(wǎng)是否發(fā)生有效擾動；當(dāng)轉(zhuǎn)速越過設(shè)定死區(qū)的持續(xù)時間超過設(shè)定時長、且在持續(xù)時間內(nèi)的極值越過設(shè)定的轉(zhuǎn)速門檻值，則判斷電網(wǎng)發(fā)生有效擾動；步驟二、監(jiān)測發(fā)生有效擾動后的發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，判斷電網(wǎng)有效擾動是否結(jié)束； 有效擾動發(fā)生時刻起在設(shè)定的穩(wěn)定時間內(nèi)轉(zhuǎn)速回調(diào)至死區(qū)則判斷此時刻擾動結(jié)束，否則取設(shè)定的穩(wěn)定時間判為擾動結(jié)束時間；步驟三、基于擾動時段負荷設(shè)定值判斷二次調(diào)頻是否參與調(diào)節(jié)，計算調(diào)節(jié)量； 負荷設(shè)定值為二次調(diào)頻目標負荷經(jīng)高負荷、低負荷、速率限制后的指令值，在擾動時段如果設(shè)定值超過設(shè)定門檻值則判斷二次調(diào)頻參與調(diào)節(jié)，根據(jù)實測的機組負荷變化與設(shè)定值變化的延遲時間 tr，取 時刻二次調(diào)頻的調(diào)節(jié)量4w = m-m ,式中3鉍_m為時刻負荷設(shè)定值；步驟四、定量分析評價一次調(diào)頻速度變動率、調(diào)節(jié)電量，判斷性能是否合格，并將結(jié)果存入數(shù)據(jù)文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求ι所述的基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法，其特征在于負荷設(shè)定值在協(xié)調(diào)控制方式下取自DCS，在其它控制方式下取自DEH。
全文摘要
本發(fā)明屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)消除二次調(diào)頻影響的一次調(diào)頻定量評價方法，其包括下列步驟步驟一、監(jiān)測發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，判斷電網(wǎng)是否發(fā)生有效擾動；步驟二、監(jiān)測發(fā)生有效擾動后的發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，判斷電網(wǎng)有效擾動是否結(jié)束；步驟三、基于擾動時段負荷設(shè)定值判斷二次調(diào)頻是否參與調(diào)節(jié)，計算調(diào)節(jié)量；步驟四、定量分析評價一次調(diào)頻速度變動率、調(diào)節(jié)電量，判斷性能是否合格，并將結(jié)果存入數(shù)據(jù)文件。本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，實現(xiàn)機組一次調(diào)頻性能的客觀評價并給出性能評價結(jié)果，切實提高電網(wǎng)電能質(zhì)量及運行穩(wěn)定性。
文檔編號G01R31/34GK102565705SQ201210011598
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者吳瑞濤, 李澤敏, 牟法海, 王文營, 賈文菊 申請人:河北省電力研究院