本申请涉及一种修正阀门流量特性偏差的一次调频方法，是将原有的一次调频函数曲线分解为四个函数曲线，包括正向调频函数曲线，负向调频函数曲线，正向阀门开度修正系数曲线，负向阀门开度修正系数曲线，其中正、负向调频函数曲线对应调频负荷的阀门开度值，其中正、负向阀门开度修正系数曲线对应修正系数，将阀门开度值与修正系数相乘，得出一个准确的调频增量对应的阀门开度变化量，在原有的阀门开度值基础上与阀门开度变化量相加，增加或减小阀门的开度值，提高或降低蒸汽的进气量，从而增加机组的发电负荷。本申请通过对原有一次调频函数曲线的准确分段以及阀门开度修正系数的全过程修正，可以有效地提高一次调频性能。
1.一种修正阀门流量特性偏差的一次调频方法，其特征在于：将原有的一次调频函数曲线分解为四个函数曲线，这四个函数曲线包括正向调频函数曲线，负向调频函数曲线，正向阀门开度修正系数曲线，负向阀门开度修正系数曲线，其中正向调频函数曲线，负向调频函数曲线对应调频负荷的阀门开度值，其中正向阀门开度修正系数曲线、负向阀门开度修正系数曲线对应修正系数，将阀门开度值与修正系数相乘，得出一个准确的调频增量对应的阀门开度变化量，在原有的阀门开度值基础上与阀门开度变化量相加，增加或减小阀门的开度值，提高或降低蒸汽的进气量，从而增加机组的发电负荷。
2.如权利要求1所述的修正阀门流量特性偏差的一次调频方法，其特征在于：将额定转速与实际转速在减法块做差得出了转速差信号，转速差信号分别进入第一函数块和第一乘法块，通过第一函数块或第一乘法块，得出转速差信号所对应的调频负荷的阀门开度值，将阀门开度值与第三函数块或第四函数块得出的修正系数相乘，得出一个准确的调频增量对应的阀门开度变化量，再通过第一加法块或第二加法块与阀门开度变化量相加，在原有的阀门开度值基础上，再增加或减小阀门的开度值，提高或降低蒸汽的进气量，从而增加机组的发电负荷，这部分负荷增量就是当时电网频率下降能够恢复50Hz所需要的负荷增加量。
3.如权利要求2所述的修正阀门流量特性偏差的一次调频方法，其特征在于：正向调频函数曲线如第一函数块的曲线参数，经过第二乘法块做正值处理，函数体现了+2转的调频死区与11.6转对应4%阀门开度的调频上限，理论曲线参数为:X:2,11.6,122,122,122;Y:0,
4.如权利要求2所述的修正阀门流量特性偏差的一次调频方法，其特征在于：负向调频函数曲线如第二函数块曲线参数，经过第一、第三乘法块做负值处理，函数分别体现了函数体现了-2转的调频死区与11.6转对应4%阀门开度的调频下限，理论曲线参数为:X:-2,-
11.6,-122,-122,-122;Y:0,-4,-4,-4,-4。
5.如权利要求2所述的修正阀门流量特性偏差的一次调频方法，其特征在于：第三函数块对应正向调频函数曲线，第四函数块对应负向阀门开度修正系数曲线，第三函数块、第四函数块体现了不同的阀门开度下对调频增量对应阀门开度变化量的修正系数, 第三函数块、第四函数块的曲线函数与一般参数设置经试验整定后会有所不同,这里只按照同一参数域设置,理论参数曲线为:X:0,20,30,60,100,100;Y:0,0,1.08,1.5,1.75,1.75。
修正阀门流量特性偏差的一次调频方法
技术领域
[0001] 本申请涉及一种提高机组一次调频性能的优化方法，具体地说针对阀门流量特性偏差大导致的一次调频性能不稳定，对一次调频的调频函数进行有效分段，通过阀门开度的系数修正达到优化一次调频性能的目的。
背景技术
[0002] 随着新能源并网、负荷增长和电网规模的不断增大，在特高压电网和大区电网互联的新形势下，各级电网联系日渐紧密，电网和机组之间协调配合的要求也越来越高，网厂协调功能中的一次调频成为稳定电网的有效手段之一。发电机组一次调频功能是汽轮发电机组固有的功能，主要是通过调节 DEH 系统的进汽调节门，利用锅炉蓄热，在电网出现异常的情况下，快速响应电网的要求，稳定电网频率，以弥补电网负荷差距，维持电网的安全。
[0003] 电网上周波幅度变化较小、变动周期较短的微小分量，主要靠汽轮发电机组本身的调节系统自动调整汽轮机调门完成，这个过程即为一次调频。DEH中的一次调频功能是将汽轮机实际转速与额定转速的差值通过折算转化为功率信号补偿或阀门流量补偿叠加到汽轮机阀门输出指令上。对于发电机组的一次调频技术要求必须满足国家电网的Q/GDW 669-2011《火力发电机组一次调频试验导则》，机组在频率发生变化时，转速不等率(δ)为4%～5%，只要汽轮机增加的负荷满足不等率已知的情况下对应频差计算出的负荷变化量，机组的一次调频就是满足电网要求的。实际上，我们在试验中所要求的不等率为局部转速不等率。实际操作中同一负荷段下正向的调频增量与负向的调频增量不一致，通过一个调频函数修正无法满足一次调频的规程要求。
[0004] 机组一次调频的控制功能框架基本上是一种简单的有差线性调节，即按照并网相关文件的技术要求在负荷控制逻辑中设置对应的调频量静态函数，并未考虑到火电机组在运行过程的动态特性及运行参数的变化，现有的一次调频控制策略未充分考虑到机组不同参数下一次调频的响应能力的一致性，致使一次调频响应幅度不够或调节过大，主要原因是一次调频的变化幅度是在机组的额定参数下的一个响应，但在实际运行过程中，受机组运行参数、运行方式及锅炉运行状态的影响，导致机前压力达不到相应的要求；另外 DEH 调门流量非线性特性对机组一次调频性能的影响往往使人忽视，网内许多机组由于未能规范、定期整定阀门流量补偿曲线致使汽轮机调门在不同开度，发电机组调频性能呈现出较强的非线性，局部不等率就会相应的改变，使一次调频的实际动作幅度调节不够或者产生超调，难以兼顾负荷全程范围的一次调频能力。
发明内容
[0005] 本申请的目的在于提出一种以解决同一负荷段下正向的调频增量与负向的调频增量不一致为目的修正阀门流量特性偏差的一次调频方法。
[0006] 本申请的目的是这样实现的：修正阀门流量特性偏差的一次调频方法是将原有的一次调频函数曲线分解为四个函数曲线，这四个函数曲线包括正向调频函数曲线，负向调频函数曲线，正向阀门开度修正系数曲线，负向阀门开度修正系数曲线，其中正向调频函数曲线，负向调频函数曲线对应调频负荷的阀门开度值，其中正向阀门开度修正系数曲线、负向阀门开度修正系数曲线对应修正系数，将阀门开度值与修正系数相乘，得出一个准确的调频增量对应的阀门开度变化量，在原有的阀门开度值基础上与阀门开度变化量相加，再增加或减小阀门的开度值，提高或降低蒸汽的进气量，从而增加机组的发电负荷。
[0007] 由于实施上述技术方案，本申请通过对原有一次调频函数曲线的准确分段以及阀门开度修正系数的全过程修正，可以有效地提高一次调频性能，对于同一负荷段下正向负荷增量（增负荷）与负向负荷增量（减负荷）不同造成的调频能力不一致进行有效的修正从而达到一次调频的性能要求；对不同负荷段一次调频的性能进行有效的修正，保证全负荷段下一次调频的性能满足相关要求。通过本方法可以满足50～100%的全负荷段的调频功能需求。为一次调频的试验优化工作降低了难度。
[0008] 附图说明：本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：
[0009] 图1是修正阀门流量特性偏差的一次调频方法逻辑原理图。
[0010] 图例：1、第一函数块，2、第一乘法块，3、第二函数块，4、第三函数块，5、第四函数块，6、第二乘法块，7、第三乘法块，8、第四乘法块，9、第一加法块，10、第二加法块，11、减法块。
[0011] 具体实施方式：
[0012] 本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0013] 实施例：如图1所示，修正阀门流量特性偏差的一次调频方法是将原有的一次调频函数曲线分解为四个函数曲线，这四个函数曲线包括正向调频函数曲线，负向调频函数曲线，正向阀门开度修正系数曲线，负向阀门开度修正系数曲线，其中正向调频函数曲线，负向调频函数曲线对应调频负荷的阀门开度值，其中正向阀门开度修正系数曲线、负向阀门开度修正系数曲线对应修正系数，将阀门开度值与修正系数相乘，得出一个准确的调频增量对应的阀门开度变化量，在原有的阀门开度值基础上与阀门开度变化量相加，增加或减小阀门的开度值，提高或降低蒸汽的进气量，从而增加机组的发电负荷。
[0014] 将额定转速与实际转速在减法块11做差得出了转速差信号，转速差信号分别进入第一函数块1和第一乘法块2，通过第一函数块1或第一乘法块2，得出转速差信号所对应的调频负荷的阀门开度值，将阀门开度值与第三函数块4或第四函数块5得出的修正系数相乘，得出一个准确的调频增量对应的阀门开度变化量，再通过第一加法块9或第二加法块10与阀门开度变化量相加，在原有的阀门开度值基础上，再增加或减小阀门的开度值，提高或降低蒸汽的进气量，从而增加机组的发电负荷，这部分负荷增量就是当时电网频率下降能够恢复50Hz所需要的负荷增加量。
[0015] 正向调频函数曲线如第一函数块1的曲线参数，经过第二乘法块6做正值处理，函数体现了+2转的调频死区与11.6转对应4%阀门开度的调频上限,理论曲线参数为:X:2,11.6,122,122,122;Y:0,4,4,4,4。
[0016] 负向调频函数曲线如第二函数块3曲线参数，经过第一、第三乘法块2、7做负值处理，函数分别体现了函数体现了-2转的调频死区与11.6转对应4%阀门开度的调频下限,理论曲线参数为:X:-2,-11.6,-122,-122,-122;Y:0,-4,-4,-4,-4。
[0017] 第三函数块对应正向调频函数曲线，第四函数块对应负向阀门开度修正系数曲线，第三函数块、第四函数块体现了不同的阀门开度下对调频增量对应阀门开度变化量的修正系数, 第三函数块、第四函数块的曲线函数与一般参数设置经试验整定后会有所不同,这里只按照同一参数域设置,理论参数曲线为:X:0,20,30,60,100,100;Y:0,0,1.08,1.5,1.75,1.75。
[0018] 当额定转速（3000转）与实际转速通过减法块11做差得出了转速差信号，分别进入第一函数块1和第一乘法块2，当实际转速比3000转低时，第一函数块1开始计算，得出了一个转速差相对应的调频负荷的阀门开度值，将阀门开度值与第三函数块4得出的修正系数相乘，得出一个准确的调频增量对应的阀门开度变化量，通过第一加法块9与阀门开度变化量相加，在原有的阀门开度值基础上，再增加阀门的开度，提高蒸汽的进气量，增加了机组的发电负荷，这部分负荷增量就是当时电网频率下降能够恢复50Hz所需要的负荷增加量。
[0019] 当3000转与实际转速通过减法块11做差得出了转速差信号，分别进入第一函数块1和第一乘法块2，当实际转速比3000转高时，第一乘法块2开始计算，得出了一个转速差对应相应调频负荷的阀门开度值，将阀门开度值与第四函数块5得出的修正系数相乘，得出一个准确的调频增量对应的阀门开度变化量，通过第二加法块10与阀门开度变化量相加，在原有的阀门开度值基础上，再减小阀门的开度，减少蒸汽的进气量，减少了机组的发电负荷，这部分负荷减量就是当时电网频率上升能够恢复50Hz所需要的负荷减量。
[0020] 通过对原油一次调频函数的有效分段和阀门开度修正函数的修正，这种一次调频的改进方法，可以对同一负荷段下调频能力的不一致问题进行有效的优化，同时对于不同负荷段的调频能力不一致问题也可以达到导则的技术要求，从而大大提高火电机组的一次调频的稳定性、准确性和适应性，同时多分段函数也提高了一次调频优化校正的难度，提高了一次调频的技术指标。
[0021] 以上技术特征构成了本申请的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
