本发明涉及一种基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，包括以下步骤：1)当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，控制系统使发电机组闭锁或减弱出力减小；2)当电网频率高于高频设定值或ACE低于允许值时，控制系统使发电机组闭锁或减弱出力增加；3)当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，能量偏高机组释放出能量而达到平衡状态，同时向电网多输出电能；4)当电网频率高于高频设定值或ACE低于允许值时，能量偏低机组积聚能量而达到平衡状态，同时向电网少输出电能。与现有技术相比，本发明具有在保证燃煤机组的安全下，既满足了电网功率和频率控制辅助服务要求，同时保持发电机组稳定和经济运行等优点。
1.一种基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力减小的控制作用；
2)当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力增加的控制作用；
3)当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，能量偏高机组释放出能量而达到平衡状态，同时向电网多输出电能；
4)当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，能量偏低机组积聚能量而达到平衡状态，同时向电网少输出电能；
所述的当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力减小的控制作用同时包括：
1)汽压控制偏差没低于最低允许值，汽机调门闭锁关小的调节作用；
2)相关温度控制偏差没低于最低允许值，直流炉的给水闭锁或减弱减少的调节作用；
3)过热汽温控制偏差没低于最低允许值，对应减温水调节阀闭锁或减弱关小的调节作用；
4)除氧器水位控制偏差没有低于最低设定值，或凝汽器水位控制偏差没有高于最高设定值，凝结水调节阀闭锁或减弱增加的调节作用。
2.根据权利要求1所述的基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，其特征在于，所述的当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力增加的控制作用同时包括：
1)汽压控制偏差没高于最高允许值，汽机调门闭锁开大的调节作用；
2)相关温度控制偏差没高于最高允许值，直流炉的给水闭锁或减弱增加的调节作用；
3)过热汽温控制偏差没高于最高允许值，对应减温水调节阀闭锁开大的调节作用；
4)除氧器水位控制偏差没有高于最高设定值，或凝汽器水位控制偏差没有低于最低设定值，凝结水调节阀闭锁或减弱减少的调节作用。
3.根据权利要求1所述的基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，其特征在于，所述当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，能量偏高机组释放出能量而达到平衡状态，同时向电网多输出电能的控制功能同时包括：
1)能量偏高表现为汽压高于其定值时，汽机调门采用单向开大的调压控制方式，使机组输出电功率快速增加，且汽压降至其定值；
2)能量偏高表现为相关温度高于其定值，直流炉给水采用单向增加的调温控制方式，使机组输出电功率较快增加，且中间点温度降至其定值；
3)能量偏高表现为过热汽温高于其定值，对应减温水调节阀采用单向开大的调温控制方式，使机组输出电功率较快增加，且过热汽温降至其定值；
4)除氧器水位高于设定值，或凝汽器水位低于设定值，凝结水调节阀采用单向减少的水位控制方式，使机组输出电功率较快增加，且水位恢复到其定值。
4.根据权利要求1所述的基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，其特征在于，所述当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，能量偏低机组积聚能量而达到平衡状态，同时向电网少输出电能的控制功能同时包括：
1)能量偏低表现为汽压低于其定值时，汽机调门采用单向关小的调压控制方式，使机组输出电功率快速减少，且汽压升至其定值；
2)能量偏低表现为相关温度低于其定值，直流炉给水采用单向减少的调温控制方式，使机组输出电功率较快减少，且中间点温度升至其定值；
3)能量偏低表现为过热汽温低于其定值，对应减温水调节阀采用单向减小的调温控制方式，使机组输出电功率较快减少，且过热汽温升至其定值；
4)除氧器水位低于设定值，或凝汽器水位高于设定值，凝结水调节阀采用单向增加的水位控制方式，使机组输出电功率较快减少，且水位恢复到其定值。
5.根据权利要求2-4中任一所述的基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，其特征在于，所述相关温度为中间点温度。
一种基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种燃煤机组源网调频方法，尤其是涉及一种基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法。
背景技术
[0002] 目前发电机组的功率控制辅助服务，普遍以发电机出力跟踪调度指令的精确度为主要评价依据。不论是否对电网安全运行有利还是有害，对偏离调度指令的控制行为均要处罚。
[0003] 为了满足电网调频和AGC辅助服务的要求，普遍采用“炉跟机”控制方式，保证机组有好的AGC功率跟随性能，由于锅炉热功率对燃煤有较大的响应延迟，难以做到机组能量的及时平衡，造成机组汽压、汽温大幅变化，降低了机组运行的稳定性和经济性。
[0004] 1996年，NERC提出了针对控制区的CPS评价标准，它以发电机出力对纠正电网频率和ACE的贡献度为主要评价依据。以电网安全运行为着眼点，对电网安全运行有利或无害的偏离调度指令的控制行为均不处罚。
[0005] 2001年开始对省级电网用CPS标准进行控制性能评价。实践证明，CPS标准的理论和方法具有较强的生命力。在发电厂也应采用与省级电网相兼容的控制性能评价标准。
[0006] 2008年开始，福建电网开始试用针对发电机组控制性能UCPS评价标准。与过去的评价方法比较，UCPS标准鼓励发电厂为电网安全和频率质量多作贡献，并对作出贡献的发电机组放开约束，有利于改善发电机组运行的经济性。
[0007] UCPS的评价方法：
[0008] 1)长期(如一个月)的控制性能，应满足：AVG(UCE)≈0
[0009] 2)UCPS1衡量机组对电网功率和频率控制的贡献，其值越大贡献越大，计算方法如下。
[0010]
[0011]
[0012] UCPS1=(2-UCF)
[0013] 3)UCPS2衡量机组的控制偏差。要求机组UCE的平均值控制在规定的范围内。即：
[0014] |UCE|≤Kt×L10
[0015] UCE=Pa-Ps (1)
[0016] 其中：UCE为机组功率偏差(UCE=Pa-Ps)，Pa为机组实测有功功率，Ps为控制中心发出的目标功率(或指令)。Δf为电网频率偏差(Δf=f-50)，f为电网频率。ACE为区域控制偏差。
[0017] 尽管目前已经有了一些发电机组UCPS评价方法，但还没有适应UCPS标准发电机组控制系统。
发明内容
[0018] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，而提供一种基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，在保证机组安全允许的前提下，电网低频时机组应闭锁或减弱出力减小的调节作用；电网高频时机组应闭锁或减弱出力增加的调节作用，不使电网频率偏差扩大；电网低频时能量偏多和电网高频时能量偏少的燃煤机组承担这些调频任务，及时改变出力平衡电网能量，同时也实现了自身的能量平衡。这种利用燃煤机组的能量偏差调频的控制策略，即提高了电网的频率品质，又能使燃煤机组稳定、经济运行，实现网源双盈的调频。
[0019] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0020] 一种基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0021] 1)当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力减小的控制作用；
[0022] 2)当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力增加的控制作用；
[0023] 3)当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，能量偏高机组释放出能量而达到平衡状态，同时向电网多输出电能；
[0024] 4)当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，能量偏低机组积聚能量而达到平衡状态，同时向电网少输出电能。
[0025] 所述的当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力减小的控制作用包括但不限于：
[0026] 1)汽压控制偏差没低于最低允许值，汽机调门闭锁关小的调节作用；
[0027] 2)相关温度控制偏差没低于最低允许值，直流炉的给水闭锁或减弱减少的调节作用；
[0028] 3)过热汽温控制偏差没低于最低允许值，对应减温水调节阀闭锁或减弱关小的调节作用；
[0029] 4)除氧器水位没有低于最低设定值或凝汽器水位没有高于最高设定值，凝结水调节阀闭锁或减弱增加的调节作用。
[0030] 所述的当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力增加的控制作用包括但不限于：
[0031] 1)汽压控制偏差没高于最高允许值，汽机调门闭锁开大的调节作用；
[0032] 2)相关温度控制偏差没高于最高允许值，直流炉的给水闭锁或减弱增加的调节作用；
[0033] 3)过热汽温控制偏差没高于最高允许值，对应减温水调节阀闭锁开大的调节作用；
[0034] 4)除氧器水位没有高于最高设定值或凝汽器水位没有低于最低设定值，凝结水调节阀闭锁或减弱减少的调节作用。
[0035] 所述当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，能量偏高机组释放出能量而达到平衡状态，同时向电网多输出电能的控制功能包括但不限于：
[0036] 1)能量偏高表现为汽压高于其定值时，汽机调门采用单向开大的调压控制方式，使机组输出电功率快速增加，且汽压降至其定值；
[0037] 2)能量偏高表现为相关温度高于其定值，直流炉给水采用单向增加的调温控制方式，使机组输出电功率较快增加，且中间点温度降至其定值；
[0038] 3)能量偏高表现为过热汽温高于其定值，对应减温水调节阀采用单向开大的调温控制方式，使机组输出电功率较快增加，且过热汽温降至其定值；
[0039] 4)除氧器水位高于设定值或凝汽器水位低于设定值，凝结水采用单向减少的水位控制方式，使机组输出电功率较快增加，且水位恢复到其定值。
[0040] 所述当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，能量偏低机组积聚能量而达到平衡状态，同时向电网少输出电能的控制功能包括但不限于：
[0041] 1)能量偏低表现为汽压低于其定值时，汽机调门采用单向关小的调压控制方式，使机组输出电功率快速减少，且汽压升至其定值；
[0042] 2)能量偏低表现为相关温度低于其定值，直流炉给水采用单向减少的调温控制方式，使机组输出电功率较快减少，且中间点温度升至其定值；
[0043] 3)能量偏低表现为过热汽温低于其定值，对应减温水调节阀采用单向减小的调温控制方式，使机组输出电功率较快减少，且过热汽温升至其定值；
[0044] 4)除氧器水位低于设定值或凝汽器水位高于设定值，凝结水采用单向增加的水位控制方式，使机组输出电功率较快减少，且水位恢复到其定值。
[0045] 所述相关温度为中间点温度。
[0046] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0047] 1、本发明利用“能差”的调频控制技术，不仅从根本上改变了燃煤机组参与电网频率控制辅助服务，存在较大负面影响的现状，而且参与调频机组能量能及时平衡，有利于机组稳定经济运行。
[0048] 2、本发明的“闭锁或减弱不利于电网能量平衡的调节作用”和利用“能差”调频的控制技术能大幅提高电网频率控制品质，有利于电网安全、稳定运行。
[0049] 3、本发明即提高了电网的频率品质，又能使燃煤机组稳定、经济运行，是实现网源双盈的调频。
具体实施方式
[0050] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0051] 实施例
[0052] 对于燃煤机组，即使锅炉燃料量不变，锅炉因煤质变化等原因，能量随机变化，时常达不到平衡状态，机组在较频繁变负荷的AGC方式下，机组能量达到平衡状态机会更少。不平衡时机组输出电能与锅炉热能存在着偏差。
[0053] 电网的用电负荷总是在变化，风电和光伏等不可控电源的变化，发电和用电时常处于不平衡状态，电网频率有相应的偏差，目前主要通过可控电源侧的功率调节实现发电和用电平衡。
[0054] 电网微低频时能量偏多和电网微高频时能量偏少的燃煤机组承担这些轻微调频任务，及时改变出力平衡电网能量，同时也实现了自身的能量平衡。这种利用燃煤机组能量偏差调频的控制策略，既提高了电网的频率品质，又能使燃煤机组稳定、经济运行，是实现网源双盈的调频。电网时常存在着轻微的频率偏差，而按照目前的考核方法，机组不参与调频，这种网源双盈的调频技术被抑止了，采用UCPS评价方法，这一技术才能应用。
[0055] 本发明基于UCPS的燃煤机组源网双盈调频方法，包括以下步骤：
[0056] 1)当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力减小的控制作用；
[0057] 2)当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力增加的控制作用；
[0058] 3)当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，能量偏高机组释放出能量而达到平衡状态，同时向电网多输出电能；
[0059] 4)当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，能量偏低机组积聚能量而达到平衡状态，同时向电网少输出电能。
[0060] 所述的当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力减小的控制作用包括但不限于：
[0061] 1)汽压控制偏差没低于最低允许值，汽机调门闭锁关小的调节作用；
[0062] 2)相关温度控制偏差没低于最低允许值，直流炉的给水闭锁或减弱减少的调节作用；
[0063] 3)过热汽温控制偏差没低于最低允许值，对应减温水调节阀闭锁或减弱关小的调节作用；
[0064] 24)除氧器水位没有低于最低设定值或凝汽器水位没有高于最高设定值，凝结水调节阀闭锁或减弱增加的调节作用。
[0065] 所述的当电网频率高于高频设定值或ACE高于允许值时，发电机组闭锁或减弱出力增加的控制作用包括但不限于：
[0066] 1)汽压控制偏差没高于最高允许值，汽机调门闭锁开大的调节作用；
[0067] 2)相关温度控制偏差没高于最高允许值，直流炉的给水闭锁或减弱增加的调节作用；
[0068] 3)过热汽温控制偏差没高于最高允许值，对应减温水调节阀闭锁开大的调节作用；
[0069] 4)除氧器水位没有高于最高设定值或凝汽器水位没有低于最低设定值，凝结水调节阀闭锁或减弱减少的调节作用。
[0070] 所述当电网频率低于低频设定值或ACE低于允许值时，能量偏高机组释放出能量而达到平衡状态，同时向电网多输出电能的控制功能包括但不限于：
[0071] 1)能量偏高表现为汽压高于其定值时，汽机调门采用单向开大的调压控制方式，使机组输出电功率快速增加，且汽压降至其定值；
[0072] 2)能量偏高表现为相关温度高于其定值，直流炉给水采用单向增加的调温控制方式，使机组输出电功率较快增加，且中间点温度降至其定值；
[0073] 3)能量偏高表现为过热汽温高于其定值，对应减温水调节阀采用单向开大的调温控制方式，使机组输出电功率较快增加，且过热汽温降至其定值；
