一次调频的优化方法及装置

摘要

本申请实施例公开了一种一次调频的优化方法及装置，方法包括：安装在电气网频柜上的频率变送器接收电网的电网频率，并将所述电网频率转换成电流信号，将所述电流信号送入分散控制系统DCS；所述DCS根据所述电流信号输出一次调频动作信号，并将所述一次调频动作信号发送给汽轮机组，所述汽轮机组根据所述一次调频动作信号执行一次调频动作。一次调频动作考核标准是以网频为目标，本发明实施例使用频率变送器，因此可以达到一次调频的网调一致性，提高一次调频动作的准确率。

权利要求

1.一种一次调频的优化方法，其特征在于，包括：

安装在电气网频柜上的频率变送器接收电网的电网频率，并将所述电网频率转换成电流信号，将所述电流信号送入分散控制系统DCS；

所述DCS根据所述电流信号输出一次调频动作信号，并将所述一次调频动作信号发送给汽轮机组，所述汽轮机组根据所述一次调频动作信号执行一次调频动作；

所述DCS根据所述电流信号输出一次调频动作信号包括：

接收网调下发的一次调频动作情况表，所述一次调频动作情况表包括网调历史频率数据；

将所述一次调频动作情况表中的网调历史动作数据与所述DCS中的网调历史频率数据进行比较，得到一次调频动作频率偏差值；

对所述一次调频动作频率偏差值进行修整和补偿，根据修整和补偿后的一次调频动作频率偏差值以及所述电流信号输出一次调频动作信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汽轮机组根据所述一次调频动作信号执行一次调频动作，包括：获取网调下发AGC指令功率目标值以及一次调频功率；

将所述AGC指令功率目标值以及所述一次调频功率送入所述DCS中的PID控制器；

所述AGC指令功率目标值以及一次调频功率经过所述PID控制器的比例运算，积分运算以及微分运算后输出汽机调门指令，并将所述汽机调门指令输出至所述汽轮机组；

所述汽轮机组根据所述汽机调门指令以及所述一次调频动作信号执行一次调频动作。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取AGC指令功率目标值；

将所述AGC指令功率目标值与所述一次调频动作信号进行比较，当所述AGC指令功率目标值为升功率，而所述一次调频动作信号要求功率降低时，暂停AGC升功率，当所述AGC指令功率目标值为降功率，而所述一次调频动作信号要求功率升高时，暂停AGC降功率。

4.一种一次调频的优化装置，其特征在于，包括频率变送器以及分散控制系统DCS：安装在电气网频柜上的所述频率变送器接收电网的电网频率，并将所述电网频率转换成电流信号，将所述电流信号送入所述分散控制系统DCS；

所述DCS根据所述电流信号输出一次调频动作信号，并将所述一次调频动作信号发送给汽轮机组，所述汽轮机组根据所述一次调频动作信号执行一次调频动作；

所述DCS包括：

接收单元，用于接收网调下发的一次调频动作情况表，所述一次调频动作情况表包括网调历史频率数据；

比较单元，用于将所述一次调频动作情况表中的网调历史动作数据与所述DCS中的网调历史频率数据进行比较，得到一次调频动作频率偏差值；

动作信号输出单元，用于对所述一次调频动作频率偏差值进行修整和补偿，根据修整和补偿后的一次调频动作频率偏差值以及所述电流信号输出一次调频动作信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述DCS包括指令获取单元，PID控制器；

所述指令获取单元用于获取网调下发AGC指令功率目标值以及一次调频功率，将所述AGC指令功率目标值以及所述一次调频功率送入所述PID控制器，所述AGC指令功率目标值以及一次调频功率经过所述PID控制器的比例运算，积分运算以及微分运算后输出汽机调门指令，将所述汽机调门指令输出至所述汽轮机组；

所述汽轮机组根据所述汽机调门指令以及所述一次调频动作信号执行一次调频动作。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述DCS包括：获取单元，用于获取AGC指令功率目标值；

执行单元，用于将所述AGC指令功率目标值与所述一次调频动作信号进行比较，当所述AGC指令功率目标值为升功率，而所述一次调频动作信号要求功率降低时，暂停AGC升功率，当所述AGC指令功率目标值为降功率，而所述一次调频动作信号要求功率升高时，暂停AGC降功率。

说明书

一次调频的优化方法及装置

技术领域

[0001] 本申请涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种一次调频的优化方法及装置。

背景技术

[0002] 各机组并网运行时，受外界负荷变动影响，电网频率发生变化，这时，各机组的调节系统参与调节作用，改变各机组所带的负荷，使之与外界负荷相平衡，同时，还尽力减少电网频率的变化，这一过程即为一次调频。

[0003] 现有的一次调频通常是采用汽轮转速作为调频测量元件，因此使得一次调频动作时阶跃幅度大，动作准确率低。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种一次调频的优化方法及装置，以提高一次调频的动作准确率。

[0005] 技术方案如下：

[0006] 一种一次调频的优化方法，包括：

[0007] 安装在电气网频柜上的频率变送器接收电网的电网频率，并将所述电网频率转换成电流信号，将所述电流信号送入分散控制系统DCS；

[0008] 所述DCS根据所述电流信号输出一次调频动作信号，并将所述一次调频动作信号发送给汽轮机组，所述汽轮机组根据所述一次调频动作信号执行一次调频动作。

[0009] 优选的，在上述的一次调频的优化方法中，所述DCS根据所述电流信号输出一次调频动作信号包括：

[0010] 接收网调下发的一次调频动作情况表，所述一次调频动作情况表包括网调历史频率数据；

[0011] 将所述一次调频动作情况表中的网调历史动作数据与所述DCS中的网调历史频率数据进行比较，得到一次调频动作频率偏差值；

[0012] 对所述一次调频动作频率偏差值进行修整和补偿，根据修整和补偿后的一次调频动作频率偏差值以及所述电流信号输出一次调频动作信号。

[0013] 优选的，在上述的一次调频的优化方法中，所述汽轮机组根据所述一次调频动作信号执行一次调频动作，包括：

[0014] 获取网调下发AGC指令功率目标值以及一次调频功率；

[0015] 将所述AGC指令功率目标值以及所述一次调频功率送入所述DCS中的PID控制器；

[0016] 所述AGC指令功率目标值以及一次调频功率经过所述PID控制器的比例运算，积分运算以及微分运算后输出汽机调门指令，并将所述汽机调门指令输出至所述汽轮机组；

[0017] 所述汽轮机组根据所述汽机调门指令以及所述一次调频动作信号执行一次调频动作。

[0018] 优选的，在上述的一次调频的优化方法中，还包括：

[0019] 获取AGC指令功率目标值；

[0020] 将所述AGC指令功率目标值与所述一次调频动作信号进行比较，当所述AGC指令功率目标值为升功率，而所述一次调频动作信号要求功率降低时，暂停AGC升功率，当所述AGC指令功率目标值为降功率，而所述一次调频动作信号要求功率升高时，暂停AGC降功率。

[0021] 本发明实施例还提供一种一次调频的优化装置，包括频率变送器以及分散控制系DCS：

[0022] 安装在电气网频柜上的所述频率变送器接收电网的电网频率，并将所述电网频率转换成电流信号，将所述电流信号送入所述分散控制系DCS；

[0023] 所述DCS根据所述电流信号输出一次调频动作信号，并将所述一次调频动作信号发送给汽轮机组，所述汽轮机组根据所述一次调频动作信号执行一次调频动作。

[0024] 优选的，在上述的一次调频的优化装置中，所述DCS包括：

[0025] 接收单元，用于接收网调下发的一次调频动作情况表，所述一次调频动作情况表包括网调历史频率数据；

[0026] 比较单元，用于将所述一次调频动作情况表中的网调历史动作数据与所述DCS中的网调历史频率数据进行比较，得到一次调频动作频率偏差值；

[0027] 动作信号输出单元，用于对所述一次调频动作频率偏差值进行修整和补偿，根据修整和补偿后的一次调频动作频率偏差值以及所述电流信号输出一次调频动作信号。

[0028] 优选的，在上述的一次调频的优化装置中，所述DCS包括指令获取单元，PID控制器；

[0029] 所述指令获取单元用于获取网调下发AGC指令功率目标值以及一次调频功率，将所述AGC指令功率目标值以及所述一次调频功率送入所述PID控制器，所述AGC指令功率目标值以及一次调频功率经过所述PID控制器的比例运算，积分运算以及微分运算后输出汽机调门指令，将所述汽机调门指令输出至所述汽轮机组；

[0030] 所述汽轮机组根据所述汽机调门指令以及所述一次调频动作信号执行一次调频动作。

[0031] 优选的，在上述的一次调频的优化装置中，所述DCS包括：

[0032] 获取单元，用于获取AGC指令功率目标值；

[0033] 执行单元，用于将所述AGC指令功率目标值与所述一次调频动作信号进行比较，当所述AGC指令功率目标值为升功率，而所述一次调频动作信号要求功率降低时，暂停AGC升功率，当所述AGC指令功率目标值为降功率，而所述一次调频动作信号要求功率升高时，暂停AGC降功率。

[0034] 现有的一次调频动作一般获取的是汽轮机组转速信号，根据汽轮机组转速信号得到一次调频动作信号，然而由于汽轮机组转速信号的精确性不高，会使得一次调频动作时阶跃幅度大，动作准确率低。本发明实施例提供的一次调频方案由安装在电气网频柜上的频率变送器接收电网的电网频率，并将电网频率转换成电流信号，电网频率以电流形式输入DCS，DCS根据电流信号输出一次调频动作信号，将一次调频动作信号发送给汽轮机组，汽轮机组根据一次调频动作信号执行一次调频动作。一次调频动作考核标准是以网频为目标，因此，使用频率变送器可以达到一次调频的网调一致性，提高一次调频动作的准确率。

附图说明

[0035] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0036] 图1为本发明实施例提供一次调频的优化方法的一种流程示意图；

[0037] 图2为本发明实施例提供一次调频的优化方法的另一流程示意图；

[0038] 图3为本发明实施例提供的一次调频优化装置的一种结构示意图。

具体实施方式

[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0040] 参见图1，本发明实施例提供一次调频的优化方法的一种流程示意图，方法包括：

[0041] 步骤110：安装在电气网频柜上的频率变送器接收电网的电网频率，并将电网频率转换成电流信号，将电流信号送入DCS（distributed control systems，分散控制系统）。

[0042] 频率变送器可以包括三台50±1Hz网频频率的频率变送器。

[0043] 步骤120：DCS根据电流信号输出一次调频动作信号，并将一次调频动作信号发送给汽轮机组，汽轮机组根据一次调频动作信号执行一次调频动作。

[0044] 现有的一次调频动作一般获取的是汽轮机组转速信号，根据汽轮机组转速信号得到一次调频动作信号，然而由于汽轮机组转速信号的精确性不高，会使得一次调频动作时阶跃幅度大，动作准确性低。本发明实施例提供的一次调频方案由安装在电气网频柜上的频率变送器接收电网的电网频率，并将电网频率转换成电流信号，电网频率以电流形式输入DCS，DCS根据电流信号输出一次调频动作信号，将一次调频动作信号发送给汽轮机组，汽轮机组根据一次调频动作信号执行一次调频动作。一次调频动作考核标准是以网频为目标，因此，使用频率变送器可以达到一次调频的网调一致性，提高一次调频动作的准确率。

[0045] 参见图2，本发明实施例提供一次调频的优化方法的一种流程示意图，方法包括：

[0046] 步骤210：安装在电气网频柜上的频率变送器接收电网的电网频率，并将电网频率转换成电流信号，将电流信号送入分散控制系DCS。

[0047] 频率变送器可以包括三台50±1Hz网频频率的频率变送器。

[0048] 步骤220：接收网调下发的一次调频动作情况表，一次调频动作情况表包括网调历史频率数据，将一次调频动作情况表中的网调历史动作数据与DCS中的网调历史频率数据进行比较，得到一次调频动作频率偏差值。

[0049] 步骤230：对一次调频动作频率偏差值进行修整和补偿，根据修整和补偿后的一次调频动作频率偏差值以及电流信号输出一次调频动作信号，并将一次调频动作信号发送给汽轮机组。

[0050] 由于每个城市用电量与用电峰谷的存在差异，会在一次调频动作时刻显现出来频率差别，使得一次调频动作准确率下降。本发明实施例通过一次调频动作情况表，一次调频动作情况表包括网调历史频率数据，将一次调频动作情况表中的网调历史动作数据与DCS中的网调历史频率数据进行比较，得到一次调频动作频率偏差值，另外还增加了函数功能块，对一次调频动作频率偏差值进行修整和补偿，消除地域差异,进一步提高一次调频动作量和准确率。

[0051] 步骤240：获取网调下发AGC（自动发电量控制，Automatic Generation Control）指令功率目标值以及一次调频功率，将AGC指令功率目标值以及一次调频功率送入DCS中的PID控制器（Proportion Integration Differentiation，比例-积分-微分控制器），AGC指令功率目标值以及一次调频功率经过PID控制器的比例运算，积分运算以及微分运算后输出汽机调门指令，并将汽机调门指令输出至汽轮机组。

[0052] 通常一次调频调整采用串级回路调节，逻辑复杂，受到牵制条件多，实际负荷与目标负荷跟踪不好，特别是一次调频动作后实际负荷与目标负荷产生偏差，严重影响到一次调频合格率。本发明实施例采用强力前馈技术提高一次调频合格率，具体的：获取网调下发AGC指令功率目标值以及一次调频功率，将AGC指令功率目标值以及一次调频功率送入DCS中的PID控制器，AGC指令功率目标值以及一次调频功率经过PID控制器的比例运算，积分运算以及微分运算后输出汽机调门指令，并将汽机调门指令输出至汽轮机组。

[0053] 步骤250：汽轮机组根据汽机调门指令以及一次调频动作信号执行一次调频动作。

[0054] 在本发明其他实施例中，还提出AGC调峰与一次调频逆向闭锁技术，包括：

[0055] 获取AGC指令功率目标值；

[0056] 将AGC指令功率目标值与一次调频动作信号进行比较，当AGC指令功率目标值为升功率，而一次调频动作信号要求功率降低时，暂停AGC升功率，当AGC指令功率目标值为降功率，而一次调频动作信号要求功率升高时，暂停AGC升功率。

[0057] 当一次调频动作信号方向与AGC指令功率目标值的升降功率相反时，一次调频很难合格，本发明实施例使用AGC调峰与一次调频逆向闭锁技术，将AGC指令功率目标值与一次调频动作信号进行比较，当AGC指令功率目标值为升功率，而一次调频动作信号要求功率降低时，暂停AGC升功率，当AGC指令功率目标值为降功率，而一次调频动作信号要求功率升高时，暂停AGC降功率。这样可以防止升降功率拉回负荷。待一次调频动作过后恢复正常速率，此项技术可以进一步提高一次调频动作的准确率。

[0058] 参见图3，本发明实施例提供的一次调频优化装置的一种结构示意图，装置包括频率变送器110以及分散控制系统DCS120。

[0059] 安装在电气网频柜上的频率变送器110接收电网的电网频率，并将电网频率转换成电流信号，将电流信号送入分散控制系统DCS；

[0060] DCS根据电流信号输出一次调频动作信号，并将一次调频动作信号发送给汽轮机组，汽轮机组根据一次调频动作信号执行一次调频动作。

[0061] 现有的一次调频动作一般获取的是汽轮机组转速信号，根据汽轮机组转速信号得到一次调频动作信号，然而由于汽轮机组转速信号的精确性不高，会使得一次调频动作时阶跃幅度大，动作准确性低。本发明实施例提供的一次调频方案由安装在电气网频柜上的频率变送器接收电网的电网频率，并将电网频率转换成电流信号，电网频率以电流形式输入DCS，DCS根据电流信号输出一次调频动作信号，将一次调频动作信号发送给汽轮机组，汽轮机组根据一次调频动作信号执行一次调频动作。一次调频动作考核标准是以网频为目标，因此，使用频率变送器可以达到一次调频的网调一致性，提高一次调频动作的准确率。

[0062] 进一步的，DCS120包括：

[0063] 接收单元，用于接收网调下发的一次调频动作情况表，一次调频动作情况表包括网调历史频率数据；

[0064] 比较单元，用于将一次调频动作情况表中的网调历史动作数据与DCS中的网调历史频率数据进行比较，得到一次调频动作频率偏差值；

[0065] 动作信号输出单元，用于对一次调频动作频率偏差值进行修整和补偿，根据修整和补偿后的一次调频动作频率偏差值以及电流信号输出一次调频动作信号。

[0066] 进一步的，DCS120包括指令获取单元，PID控制器；

[0067] 指令获取单元用于获取网调下发AGC指令功率目标值以及一次调频功率，将AGC指令功率目标值以及一次调频功率送入PID控制器，AGC指令功率目标值以及一次调频功率经过PID控制器的比例运算，积分运算以及微分运算后输出汽机调门指令，将汽机调门指令输出至汽轮机组；

[0068] 汽轮机组根据汽机调门指令以及一次调频动作信号执行一次调频动作。

[0069] 进一步的，DCS120包括：

[0070] 获取单元，用于获取AGC指令功率目标值；

[0071] 执行单元，用于将AGC指令功率目标值与一次调频动作信号进行比较，当AGC指令功率目标值为升功率，而一次调频动作信号要求功率降低时，暂停AGC升功率，当AGC指令功率目标值为降功率，而一次调频动作信号要求功率升高时，暂停AGC升功率。

[0072] 本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

[0073] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0074] 本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

[0075] 本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分处理是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。

[0076] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。