專利名稱：火電機組agc控制器性能評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火電機組控制技術(shù)，尤其是一種可用于評估機組實際發(fā)電出力對 AGC遙調(diào)信號的跟蹤性能的火電機組AGC控制器性能評估方法。
背景技術(shù)：
目前在風(fēng)電、光伏發(fā)電等間歇式新能源接入比重越來越大，區(qū)域電網(wǎng)特高壓互聯(lián)， 以及單元發(fā)電機組容量逐漸增大，智能電網(wǎng)發(fā)展越來越快等新形勢下，電網(wǎng)對火電機組的 AGC能力提出了更高的要求，現(xiàn)有的機組AGC運行控制、監(jiān)督方式與電網(wǎng)發(fā)展要求之間的差距逐漸加大。同時，機組自身的狀況也發(fā)生了很大變化，煤種不穩(wěn)定、節(jié)能降耗導(dǎo)致的執(zhí)行機構(gòu)變化等原來沒有的因素，都對機組原有的AGC能力帶來深刻影響。目前火電機組的AGC性能評價和實際要求之間存在很大差距，機組AGC系統(tǒng)在信息化、自動化方面仍然處于初級階段?，F(xiàn)在調(diào)度部門掌握的機組檔案只是機組AGC試驗時的性能，機組AGC功能試驗合格，但正常運行時由于煤質(zhì)變化、運行方式不同、執(zhí)行機構(gòu)變化以及熱力系統(tǒng)等因素，實際運行性能與試驗性能不同。由于沒有相應(yīng)的監(jiān)測評估系統(tǒng)，調(diào)度部門難以準確掌握機組的常態(tài)性能，功能下降時不能自動診斷分析，正常狀態(tài)下調(diào)頻控制系統(tǒng)系不能提前自動監(jiān)督、分析調(diào)整，沒有事前(機組非AGC運行時)機組調(diào)頻能力狀態(tài)監(jiān)測、評估，只有事后“救火式”的人工監(jiān)督、分析、維護調(diào)整，難以滿足電網(wǎng)調(diào)度要求。電網(wǎng)對機組AGC功能的要求逐漸提高，但是AGC運行對機組節(jié)能降耗、安全穩(wěn)定、 設(shè)備壽命等諸多涉及機組自身利益方面有嚴重的不利影響，機組投入AGC運行的積極性很低。在各個發(fā)電單位激烈競爭的態(tài)勢下，對機組AGC運行貢獻進行經(jīng)濟補償，是目前電網(wǎng)企業(yè)調(diào)動發(fā)電單位的積極性的重要手段。而要對機組AGC貢獻進行經(jīng)濟補償，必須要有一個科學(xué)的機組AGC性能定量監(jiān)測評估系統(tǒng)。目前調(diào)度機構(gòu)對機組AGC功能進行評估，是人工肉眼比對AGC實際曲線和要求指令之間的差別，給出定性的結(jié)論。這種依賴個人主觀經(jīng)驗的定性評估方法，在目前調(diào)度強勢要求的環(huán)境下是可以勉強維持的，但是隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的深入，采用客觀、科學(xué)、定量的火電機組AGC性能監(jiān)測評估系統(tǒng)是必然趨勢。而且一般有幾十臺機組需要監(jiān)控，顯然，依靠人力挨個巡查的效率十分低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種完全實現(xiàn)自動化，可以獲得機組AGC性能指標，根據(jù)指標判斷是否需要改善，大大提高排查不良AGC功能機組的準確率和效率的火電機組AGC控制器性能評估方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種火電機組AGC控制器性能評估方法，其包括AGC數(shù)據(jù)的處理、AGC控制器期望性能計算和實際性能評估指標計算三部分，具體步驟如下(1)在線收集機組AGC遙調(diào)指令和實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)；(2)計算當前控制器的性能，計算步驟(1)中在線收集的兩組數(shù)據(jù)的偏差的絕對值對時間的積分作為當前AGC控制器的性能；(3)通過讀圖的方式獲得AGC過程回路的延遲，從機組AGC遙調(diào)指令值開始變化的時刻，到機組實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)變化的范圍超出噪聲帶的時刻，即為機組AGC過程回路延遲時間；(4)根據(jù)調(diào)度機構(gòu)的要求或根據(jù)經(jīng)驗，確定期望閉環(huán)回路時間常數(shù)，如果根據(jù)經(jīng)驗來確定，則此常數(shù)為AGC過程回路延遲時間的3-8倍；(5)依據(jù)期望閉環(huán)回路時間常數(shù)計算期望閉環(huán)回路的性能IAE。，
OOIAE0 = (rc + 60XΣHt + 1)-r{t)，
t=l其中τ。為期望閉環(huán)回路時間常數(shù)，θ為AGC過程回路延遲時間，r(t)為AGC遙調(diào)指令數(shù)據(jù)；(6)性能評估指標計算，該指標的計算是利用步驟(2)中的當前AGC控制器的性能與步驟(5)中的期望閉環(huán)回路的性能中的數(shù)值小者除以數(shù)值大者，該指標位于O到1之間， 越接近于1，說明性能越好；越接近于0，性能越差；(7)利用步驟(6)的指標進行判斷，如果達標，則終止，反之，則說明當前控制器需
要改進。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明完全實現(xiàn)自動化，將機組AGC遙調(diào)指令和實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)自動收集，然后使用本發(fā)明提出的評估方法，可以獲得機組AGC性能指標，而且可以根據(jù)指標判斷是否需要改善，大大地提高了排查不良AGC功能機組的準確率和效率。本發(fā)明能夠?qū)崟r、動態(tài)評價機組AGC功能，使電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)實時動態(tài)掌握機組調(diào)頻能力狀態(tài)信息， 為調(diào)頻調(diào)度提供有力的后備信息支持，也為評價機組輔助功能服務(wù)提供科學(xué)的計算依據(jù)。


圖1為火電機組AGC控制運行原理示意圖；圖2為火電機組AGC性能評估方法示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖1、2所示，本發(fā)明包括AGC數(shù)據(jù)的處理、AGC控制器期望性能計算和實際性能評估指標計算三部分內(nèi)容。AGC數(shù)據(jù)的處理包括首先，在線收集機組AGC遙調(diào)指令和機組實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)。其次，計算這兩組數(shù)據(jù)的差得到偏差數(shù)據(jù)，計算該偏差數(shù)據(jù)的絕對值對時間的積分作為當前AGC控制器的性能。最后，通過讀圖的方式獲得AGC過程回路的延遲，從機組AGC遙調(diào)指令值開始變化的時刻，到機組實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)變化的范圍超出噪聲帶的時刻，即為機組AGC過程回路的延遲。AGC控制器期望性能計算，是根據(jù)AGC期望閉環(huán)回路時間常數(shù)，來求解對任意AGC 遙調(diào)指令的期望性能。首先，根據(jù)調(diào)度機構(gòu)的要求，或根據(jù)經(jīng)驗，來指定期望閉環(huán)回路時間常數(shù)。如果根據(jù)經(jīng)驗來確定，則此常數(shù)一般為AGC過程回路延遲時間的3-8倍。其次，依據(jù)期望閉環(huán)回路時間常數(shù)來計算AGC控制器期望性能指標，計算方法是期望閉環(huán)回路時間常數(shù)與AGC過程回路延遲時間之和，乘以AGC遙調(diào)指令數(shù)據(jù)的變化值，可以用如下公式表示
權(quán)利要求
1. 一種火電機組AGC控制器性能評估方法，其特征在于，包括AGC數(shù)據(jù)的處理、AGC控制器期望性能計算和實際性能評估指標計算三部分，具體步驟如下(1)在線收集機組AGC遙調(diào)指令和實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)；(2)計算當前控制器的性能，計算步驟(1)中在線收集的兩組數(shù)據(jù)的偏差的絕對值對時間的積分作為當前AGC控制器的性能；(3)通過讀圖的方式獲得AGC過程回路的延遲，從機組AGC遙調(diào)指令值開始變化的時刻，到機組實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)變化的范圍超出噪聲帶的時刻，即為機組AGC過程回路延遲時間；(4)根據(jù)調(diào)度機構(gòu)的要求或根據(jù)經(jīng)驗，確定期望閉環(huán)回路時間常數(shù)，如果根據(jù)經(jīng)驗來確定，則此常數(shù)為AGC過程回路延遲時間的3-8倍；(5)依據(jù)期望閉環(huán)回路時間常數(shù)計算期望閉環(huán)回路的性能IAE。，OOIAE0= (Tc+θ)χ^\Γ( + 1)-Γ( )\,t=l其中τ。為期望閉環(huán)回路時間常數(shù)，θ為AGC過程回路延遲時間，r(t)為AGC遙調(diào)指令數(shù)據(jù)；(6)性能評估指標計算，該指標的計算是利用步驟(2)中的當前AGC控制器的性能與步驟(5)中的期望閉環(huán)回路的性能中的數(shù)值小者除以數(shù)值大者，該指標位于O到1之間，越接近于1，說明性能越好；越接近于0，性能越差；(7)利用步驟(6)的指標進行判斷，如果達標，則終止，反之，則說明當前控制器需要改進。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種火電機組AGC控制器性能評估方法，其包括AGC數(shù)據(jù)的處理、AGC控制器期望性能計算和實際性能評估指標計算三部分，具體步驟如下(1)在線收集機組AGC遙調(diào)指令和實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)；(2)計算當前控制器的性能；(3)通過讀圖的方式獲得AGC過程回路的延遲；(4)根據(jù)調(diào)度機構(gòu)的要求或根據(jù)經(jīng)驗，確定期望閉環(huán)回路時間常數(shù)，(5)依據(jù)期望閉環(huán)回路時間常數(shù)計算期望閉環(huán)回路的性能IAE0，(6)性能評估指標計算，(7)利用步驟(6)的指標進行判斷。本發(fā)明完全實現(xiàn)自動化，將機組AGC遙調(diào)指令和實際發(fā)電出力數(shù)據(jù)自動收集，獲得機組AGC性能指標，根據(jù)指標判斷是否需要改善，大大地提高了排查不良AGC功能機組的準確率和效率。
文檔編號G05B23/02GK102393726SQ20111015388
公開日2012年3月28日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者畢貞福, 韓英昆 申請人:山東電力研究院