本發(fā)明屬于火電機組一次調頻能力補償技術領域。

背景技術：

近幾年來，我國風電和光伏發(fā)電迅猛發(fā)展，隨著國家推進能源結構轉型升級，風電和光伏發(fā)電將繼續(xù)保持著強勁的發(fā)展勢頭。然而，當風電、光伏比例較高時，等效負荷將呈現顯著的隨機波動特性，這將顯著影響系統(tǒng)的頻率安全，對系統(tǒng)的調頻能力也提出了更高的要求。

火電機組包括燃煤汽輪機發(fā)電機組和燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，火電機組一次調頻是當電網負荷發(fā)生變化時，汽輪機或燃氣輪機調節(jié)系統(tǒng)自動地根據轉速的變化調整汽輪機或燃氣輪機的功率，進而將電網頻率的變化限制在一定的限度內?；痣姍C組一次調頻在保證電網的安全經濟運行、提高電能質量和電網調頻的控制水平、迅速消除由于電網負荷變化引起的頻率波動等方面有著重要作用。

目前火電機組一次調頻因子設置的兩個因素，頻差死區(qū)和轉速不等率都采用定值的方式，在火電機組運行狀態(tài)改變的時候，這兩個因素并不改變。在這種情況下，火電機組運行狀態(tài)偏離額定設計工況后，機組一次調頻能力也會改變。

技術實現要素：

本發(fā)明是為了解決目前火電機組運行狀態(tài)偏離額定設計工況后，機組一次調頻能力也會改變的問題，現提供火電機組一次調頻能力補償方法。

火電機組一次調頻能力補償方法，將汽輪機或燃氣輪機額定轉速與實際轉速的差值x經函數F(x)轉換后生成一次調頻因子K，

采集火電機組運行狀態(tài)，利用火電機組運行狀態(tài)X與一次調頻因子K，根據下式獲得新的調頻因子K^*：

其中，δ_Δ(X)為不等率修正系數，由火電機組運行狀態(tài)X決定，

將新的調頻因子K^*疊加到汽輪機或燃氣輪機的有功功率指令給定值P上，獲得補償后的有功功率指令以控制汽輪機或燃氣輪機的調門開度，完成火電機組一次調頻能力補償。

火電機組運行狀態(tài)X的表達式如下：

X＝(x₁,x₂,x₃,...,x_n)

其中，x_n為火電機組運行狀態(tài)X中第n個狀態(tài)參數所對應的狀態(tài)。

火電機組運行狀態(tài)X對一次調頻的影響通過不等率修正系數δ_Δ(X)進行補償，不等率修正系數δ_Δ(X)的獲得方法如下：

火電機組運行狀態(tài)X共有n個狀態(tài)參數，每個狀態(tài)參數對應多個子狀態(tài)值，在每個狀態(tài)參數對應的多個子狀態(tài)值中等間距提取m個子狀態(tài)值，該m個子狀態(tài)值包括每個狀態(tài)參數對應多個子狀態(tài)值的最大值和最小值，共獲得mⁿ種運行狀態(tài)，將其中任一運行狀態(tài)表示為：

其中表示火電機組運行狀態(tài)X中第n個狀態(tài)參數對應的第m_r個子狀態(tài)值，m_r＝1,2,3,...,m；

在火電機組任一運行狀態(tài)下，進行參數測定試驗：

在調頻后有功功率指令P_K的基礎上，增加指令a％，記錄發(fā)電功率變化值b％，火電機組任一運行狀態(tài)對應的不等率修正系數為：

則火電機組mⁿ種運行狀態(tài)對應有mⁿ種不等率修正系數將該對應關系記做n維查表函數H(X)，

則根據火電機組運行狀態(tài)X，通過查詢n維查表函數H(X)，就能夠獲得火電機組運行狀態(tài)X的不等率修正系數δ_Δ(X)：

δ_Δ(X)＝H(X)。

補償后的有功功率指令的表達式如下：

本發(fā)明設計的火電機組一次調頻補償方法，當火電機組運行狀態(tài)發(fā)生改變后，針對性修改不等率的設置，保證火電機組運行狀態(tài)在偏離額定設計工況后，仍具有同樣的一次調頻能力。即：保證轉速變化1％時，通過一次調頻使發(fā)電功率變化20％。

本發(fā)明所述的電機組一次調頻能力補償方法，適用于火電機組一次調頻能力補償技術領域。

附圖說明

圖1為現有火電機組一次調頻設置流程圖；

圖2為本發(fā)明所述的火電機組一次調頻能力補償方法流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，目前，火電機組一次調頻功能是將汽輪機或燃氣輪機轉速與額定轉速的差值直接換算成調頻后有功功率指令，具體的：

汽輪機或燃氣輪機額定轉速(一般為3000r/min)與實際轉速的差值x經函數F(x)轉換后生成一次調頻因子K，

函數F(x)的具體公式如下：

其中，del(x)表示x經過差頻死區(qū)，δ為轉速不等率。

將一次調頻因子K直接疊加到汽輪機或燃氣輪機的有功功率指令給定值P上，獲得調頻后有功功率指令P_K，以控制汽輪機或燃氣輪機的調門開度。

火電機組一次調頻功能，要求轉速變化1％，通過一次調頻要求發(fā)電功率變化20％。

火電機組一次調頻不等率δ普遍設置為δ＝0.05，在額定設計工況下，足以滿足上述要求。

但是，當火電機組運行狀態(tài)發(fā)生改變，偏離額定設計工況時，不等率δ＝0.05就不足以滿足上述要求。

因此，提供以下實施方式來解決上述問題。

具體實施方式一：參照圖2具體說明本實施方式，本實施方式所述的火電機組一次調頻能力補償方法，

采集火電機組運行狀態(tài)，利用火電機組運行狀態(tài)X與一次調頻因子K，根據下式獲得新的調頻因子K^*：

其中，δ_Δ(X)為不等率修正系數，由火電機組運行狀態(tài)X決定，

將新的調頻因子K^*疊加到汽輪機或燃氣輪機的有功功率指令給定值P上，獲得補償后的有功功率指令以控制汽輪機或燃氣輪機的調門開度。

本發(fā)明設計火電機組一次調頻補償方法，當火電機組運行狀態(tài)發(fā)生改變后，針對性修改不等率的設置，保證轉速變化1％時，通過一次調頻使發(fā)電功率變化20％。

具體實施方式二：本實施方式是對具體實施方式一所述的火電機組一次調頻能力補償方法作進一步說明，本實施方式中，火電機組運行狀態(tài)X的表達式如下：

X＝(x₁,x₂,x₃,...,x_n)

其中，x_n為火電機組運行狀態(tài)X中第n個狀態(tài)參數所對應的狀態(tài)。

具體實施方式三：本實施方式是對具體實施方式二所述的火電機組一次調頻能力補償方法作進一步說明，本實施方式中，

火電機組運行狀態(tài)X對一次調頻的影響通過不等率修正系數δ_Δ(X)進行補償，不等率修正系數δ_Δ(X)的獲得方法如下：

火電機組運行狀態(tài)X共有n個狀態(tài)參數，每個狀態(tài)參數對應多個子狀態(tài)值，在每個狀態(tài)參數對應的多個子狀態(tài)值中等間距提取m個子狀態(tài)值，該m個子狀態(tài)值包括每個狀態(tài)參數對應多個子狀態(tài)值的最大值和最小值，共獲得mⁿ種運行狀態(tài)，將其中任一運行狀態(tài)表示為：

其中表示火電機組運行狀態(tài)X中第n個狀態(tài)參數對應的第m_r個子狀態(tài)值，m_r＝1,2,3,...,m；

在火電機組任一運行狀態(tài)下，進行參數測定試驗：

在調頻后有功功率指令P_K的基礎上，增加指令a％，記錄發(fā)電功率變化值b％，火電機組任一運行狀態(tài)對應的不等率修正系數為：

則火電機組mⁿ種運行狀態(tài)對應有mⁿ種不等率修正系數將該對應關系記做n維查表函數H(X)，

則根據火電機組運行狀態(tài)X，通過查詢n維查表函數H(X)，就能夠獲得火電機組運行狀態(tài)X的不等率修正系數δ_Δ(X)：

δ_Δ(X)＝H(X)。

本實施方式，δ_Δ(X)＝H(X)可保證轉速變化1％，通過一次調頻使發(fā)電功率變化20％，保證火電機組具有同樣的一次調頻能力。

具體實施方式四：本實施方式是對具體實施方式一所述的火電機組一次調頻能力補償方法作進一步說明，本實施方式中，

補償后的有功功率指令的表達式如下：