一种火电机组主动模式识别控制方法及系统与流程

    专利查询2022-09-01  78



    1.本发明涉及发电机组控制技术领域,具体涉及一种火电机组主动模式识别控制方法及系统。


    背景技术:

    2.自动发电控制(automatic generation control,agc)作为火电机组重要涉网性能之一,机组接受网调自动发电控制指令进行负荷变动,在实际运行过程中,自动发电控制模式分为o模式及r模式,不同的模式下自动发电控制指令的变化幅度及变化频次不同。在机组有变负荷需求时,需要对前馈量进行调整,以提高机组的负荷适应能力,并尽可能保持主要参数的稳定。
    3.现有技术中,大部分火电机组采用比例积分微分控制与前馈相结合的方式进行机组协调控制,控制参数仅通过大幅度变负荷试验确定,而未对自动发电控制模式进行辨识。当自动发电控制处于r模式下时,机组负荷指令变化频次高、变化幅度小,协调控制参数与实际运行工况不匹配,容易造成变负荷后期主汽压力欠压严重,威胁机组运行安全。
    4.并且,现有技术对机组的协调控制仅局限于对前馈量进行调整,缺少对控制系统同步进行动态调整,从而确保机组运行安全,提高机组自动发电控制性能和机组涉网支撑能力。


    技术实现要素:

    5.针对现有技术中的问题,本发明实施例提供一种火电机组主动模式识别控制方法及系统,能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
    6.一方面,本发明提出一种火电机组主动模式识别控制方法,包括:根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;
    7.若获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;
    8.根据所述计数结果对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。
    9.进一步的,所述根据所述自动发电控制指令,对机组自动发电控制运行模式进行辨识包括:计算每个自动发电控制指令功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的差值的绝对值,获得每个自动发电控制指令对应的绝对值结果;
    10.若判断获知大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果的累积数量大于预设值,则辨识机组运行模式为r模式。
    11.进一步的,所述对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果包括:
    12.若判断获知机组运行模式为r模式,所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,则对机组小幅变荷计数一次;
    13.统计预设时间段内机组小幅变荷的总次数,作为所述计数结果。
    14.进一步的,所述根据所述计数结果对机组主控前馈量进行修正包括:根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组主控前馈量修正系数,并根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;
    15.根据所述机组主控前馈量修正系数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第一预设公式,获得修正后的机组主控前馈量。
    16.进一步的,所述第一预设公式为:
    17.δp=δp0×cm
    ×crt
    18.其中,δp为修正后的机组主控前馈量,δp0为修正前的机组主控前馈量,cm为机组主控前馈量修正系数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    19.进一步的,所述根据所述计数结果对机组控制参数进行修正包括:根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组初始控制参数,并根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;
    20.根据所述机组初始控制参数、小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第二预设公式,获得修正后的机组控制参数。
    21.进一步的,所述第二预设公式为:
    22.a=a0×crt
    23.其中,a为修正后的机组控制参数,a0为机组初始控制参数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    24.另一方面,本发明提供一种吸火电机组主动模式识别控制系统,包括:
    25.模式辨识模块,用于根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;
    26.小幅变负荷计数模块,用于获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;
    27.修正模块,用于根据所述计数结果分别对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。
    28.进一步的,所述模式辨识模块包括:
    29.数值计算单元,用于计算每个自动发电控制指令功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的差值的绝对值,获得每个自动发电控制指令对应的绝对值结果;
    30.数值判断单元,用于判断获知大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果的累积数量大于预设值,则辨识机组运行模式为r模式。
    31.进一步的,所述小幅变负荷计数模块包括:
    32.小幅变负荷辨识单元,用于机组运行模式为r模式时,判断获知所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,则对机组小幅变荷计数一次;
    33.统计单元,用于统计预设时间段内机组小幅变荷的总次数,作为所述计数结果。
    34.进一步的,所述修正模块包括:
    35.第一参数获取单元,用于根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机
    组主控前馈量修正系数;根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;
    36.第一修正单元,用于根据所述机组主控前馈量修正系数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第一预设公式,获得修正后的机组主控前馈量。
    37.进一步的,所述第一预设公式为:
    38.δp=δp0×cm
    ×crt
    39.其中,δp为修正后的机组主控前馈量,δp0为修正前的机组主控前馈量,cm为机组主控前馈量修正系数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    40.进一步的,所述修正模块还包括:
    41.第二参数获取单元,用于根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组初始控制参数;根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;
    42.第二修正单元,用于根据所述机组初始控制参数、小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第二预设公式,获得修正后的机组控制参数。
    43.进一步的,所述第二预设公式为:
    44.a=a0×crt
    45.其中,a为修正后的机组控制参数,a0为机组初始控制参数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    46.再一方面,本发明提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施例所述火电机组主动模式识别控制方法的步骤。
    47.又一方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述火电机组主动模式识别控制方法的步骤。
    48.本发明实施例提供的火电机组主动模式识别控制方法及系统,包括:根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;若获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;根据所述计数结果对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。通过对机组自动发电控制运行模式进行辨识及对累计小幅变荷次数进行分析,用于对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正,确保机组控制参数与实际工况实时匹配,避免参数不匹配对机组安全及性能造成不利影响,有效改善机组控制系统调节品质,提升机组涉网支撑能力,并且,对累计小幅变荷次数进行分析,还可以弥补变负荷持续时间过短造成的前馈缺额,避免了机组处于r模式时出现累计小幅变负荷后,对前馈量的削弱造成的后期主汽压力严重欠压的问题,提高机组性能,确保机组运行安全。
    附图说明
    49.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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。在附图中:
    50.图1是本发明一实施例提供的火电机组主动模式识别控制方法的流程示意图。
    51.图2是本发明一实施例提供的对机组自动发电控制运行模式进行辨识的流程示意
    图。
    52.图3是本发明一实施例提供的对机组小幅变负荷次数进行计数的流程示意图。
    53.图4是本发明一实施例提供的对机组主控前馈量进行修正的流程示意图。
    54.图5是本发明一实施例提供的对机组控制参数进行修正的流程示意图。
    55.图6是本发明一实施例提供的火电机组主动模式识别控制系统的结构示意图。
    56.图7为本发明一实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
    具体实施方式
    57.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
    58.本发明实施例提供的火电机组主动模式识别控制方法的执行主体包括但不限于计算机和工控机。
    59.图1是本发明一实施例提供的火电机组主动模式识别控制方法的流程示意图,如图1所示,本发明实施例提供的火电机组主动模式识别控制方法,包括:
    60.s101:根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;
    61.该步骤中,根据接收的自动发电控制指令的功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值判断机组自动发电控制运行模式。
    62.具体的,自动发电控制指令是指发电厂机组协调控制系统(coordinated control system,ccs)根据调度中心能量管理系统(energy management system,ems)中自动发电控制软件的计算结果输出的负荷功率指令,从而调节发电机组的出力。
    63.具体的,不含一次调频的限速后负荷指令是发电机组对自动发电控制指令进行指令变化速率限速处理后的负荷功率指令。
    64.具体的,根据接收的自动发电控制指令的功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值判断机组自动发电控制运行模式,发电机组自动发电控制运行模式包括自动发电控制负荷跟踪模式(scheo,o模式)和自动发电控制正常模式(propr,r模式)。其中r模式要求投入标准最高、补偿最高、对机组负荷响应要求最高。
    65.例如,当r模式下机组进行变负荷时,锅炉主控前馈远远小于正常带负荷的幅度,若此时机组连续进行小幅度变荷,则因锅炉主控前馈量持续缺额,造成机组汽压欠压,因此通过对机组自动发电控制运行模式是否处于r模式进行辨识,针对机组处于r模式的情况对机组协调控制参数和前馈量进行修正,可以提高机组运行性能,确保机组运行安全。
    66.s102:若获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;
    67.该步骤中,对处于r模式的发电机组出现的小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果。
    68.具体的,在判断机组处于r模式运行后,对预设时间段内发电机组出现的小幅变负荷次数进行计数,由于小幅变荷持续时间过短会导致前馈缺额,并且前馈缺额会导致主汽
    压力欠压问题。因此需要统计预设时间段内机组发生的小幅变荷次数,用于对机组控制参数和前馈量进行调整。
    69.s103:根据所述计数结果对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。
    70.该步骤中,根据s102中对预设时间段内机组发生的小幅变荷次数的计数结果,对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。
    71.具体的,根据s102中对预设时间段内机组发生的小幅变荷次数的计数结果,对机组主控前馈量进行动态修正,以弥补小幅变荷持续时间过短导致的发电机组的前馈缺额。所述机组主控前馈量包括但不限于负荷微分前馈、压力偏差微分前馈等动态前馈。
    72.具体的,对机组控制参数进行修正,所述机组控制参数包括但不限于给水控制参数、中间点温度控制参数等。通过对机组控制参数进行修正,可以确保控制参数与运行工况相匹配,提高控制品质,并且弥补小幅度变负荷变化量过小造成的控制系统调节量缺额导致的主汽机压力欠压问题,提高机组性能,确保机组运行安全。
    73.例如,可以根据s102中对预设时间段内机组发生的小幅变荷次数的计数结果单独对机组主控前馈量进行动态修正,从而弥补小幅变荷持续时间过短导致的发电机组的前馈缺额。
    74.例如,可以根据s102中对预设时间段内机组发生的小幅变荷次数的计数结果单独对机组控制参数进行修正,所述机组控制参数包括:给水控制、中间点温度控制等控制参数,从而确保控制参数与运行工况相匹配,提高控制品质,并且弥补小幅度变负荷变化量过小造成的控制系统调节量缺额导致的主汽机压力欠压问题,提高机组性能,确保机组运行安全。
    75.例如,可以根据s102中对预设时间段内机组发生的小幅变荷次数的计数结果对对机组主控前馈量和机组控制参数进行同步动态调整,从而确保机组运行安全,提高机组自动发电控制性能,提升机组涉网支撑能力。
    76.本发明实施例提供的火电机组主动模式识别控制方法,通过对机组自动发电控制运行模式进行辨识及对累计小幅变荷次数进行分析,用于对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正,确保机组控制参数与实际工况实时匹配,避免参数不匹配对机组安全及性能造成不利影响,有效改善机组控制系统调节品质,提升机组涉网支撑能力,并且,对累计小幅变荷次数进行分析,还可以弥补变负荷持续时间过短造成的前馈缺额,避免了机组处于r模式时出现累计小幅变负荷后,对前馈量的削弱造成的后期主汽压力严重欠压的问题,提高机组性能,确保机组运行安全。
    77.图2是本发明一实施例提供的对机组自动发电控制运行模式进行辨识的流程示意图,如图2所示,在上述各实施例的基础上,进一步的,所述根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识包括:
    78.s201:计算每个自动发电控制指令功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的差值的绝对值,获得每个自动发电控制指令对应的绝对值结果;
    79.该步骤中,对每个自动发电控制指令的功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值做差,取差值的绝对值,得到所述每个自动发电控制指令对应的绝对值结果。
    80.具体的,自动发电控制指令为降负荷指令时,自动发电控制指令的功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的差值为负值,取所述差值的绝对值,作为该自动发电
    控制指令对应的绝对值结果。
    81.具体的,自动发电控制指令为升荷指令时,自动发电控制指令的功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的差值为正值,所述差值直接作为该自动发电控制指令对应的绝对值结果。
    82.s202:若判断获知大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果的累积数量大于预设值,则辨识机组运行模式为r模式。
    83.该步骤中,将s201中的自动发电控制指令对应的绝对值结果与第一超调量值和第二超调量值进行比较,当所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,并且累积发生的次数大于预设值时,辨识机组运行模式为r模式。其中,第一超调量值和第二超调量值根据实际需要进行设置,本发明实施例不做限定。
    84.具体的,所述第一超调量值为小超调量值,根据《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》(dl-t657-2006),第一超调量值取机组额定功率的1%,当发电机组负荷变动率小于第一超调量值,即小于1%的情况下,发电机组负荷变动处于给定偏差之内,满足系统稳定性指标,认为机组处于稳态。
    85.具体的,所述第二超调量值为大超调量值,取机组额定功率的6%,当发电机组负荷变动率大于第二超调量值,即大于6%的情况下,认为机组发生较大的负荷变动。
    86.具体的,当所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于第二超调量值时,辨识机组运行模式为o模式;当所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,并且累计发生的次数大于预设值时,辨识机组运行模式为r模式。所述预设值大于1,从而防止发电机组的辨识结果在o模式和r模式之间频繁切换,导致对机组运行参数频繁进行修正,增大系统负荷。并且,所述预设值也不能过大,使用过大的预设值会导致难以对发电机组的r模式进行辨识,使得无法对机组作出与其工况相匹配的参数修正。
    87.例如,所述预设值为3次,若判断获知大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果的累积数量大于三次时,则辨识机组运行模式为r模式。
    88.图3是本发明一实施例提供的对机组小幅变负荷次数进行计数的流程示意图,如图3所示,在上述各实施例的基础上,进一步的,所述对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果包括:
    89.s301:若判断机组运行模式为r模式时,获知所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,则对机组小幅变负荷计数一次;
    90.该步骤中,在辨识机组处于r模式时,对大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果进行计数。
    91.具体的,在辨识机组处于r模式时,当出现所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,比如大于等于发电机组1%额定功率且小于发电机组6%额定功率时,判定此次自动发电控制指令为小幅变负荷指令,此时对机组小幅变荷计数一次。
    92.s302:统计预设时间段内机组小幅变荷的总次数,作为所述计数结果。
    93.该步骤中,统计预设时间段内机组小幅变荷总次数。其中,所述预设时间段根据实
    际需要进行设置,本发明实施例不做限定。
    94.具体的,所述预设时间根据发电机组实际运行工况进行设置,当设置一较短的预设时间时,会对发电机组以更短的间隔进行模式辨识及小幅变荷计数,可以对机组进行精确的参数修正,使机组运行参数与实际工况匹配;当设置一较长的预设时间时,会对发电机组以更长的间隔进行模式辨识及小幅变荷计数,从而对机组大参数进行修正,此时处理器的运算压力较小。
    95.例如,所述预设时间为300s,当辨识机组处于r模式时,所述预设时间开始起算,统计300s内的小幅变负荷次数作为所述统计结果,若300s内记录的小幅变负荷次数为0,且未出现所述绝对值结果大于等于第二超调量值的所述自动发电控制指令,则重新开始起算300s;若300s内记录的小幅变负荷次数为0,且出现所述绝对值结果大于等于第二超调量值的所述自动发电控制指令时,结束对预设时间段内的机组小幅变荷总次数的统计,返回步骤s101,重新开始机组运行模式的辨识。
    96.图4是本发明一实施例提供的对机组主控前馈量进行修正的流程示意图,如图4所示,在上述各实施例的基础上,进一步的,所述根据所述计数结果对机组主控前馈量进行修正包括:
    97.s401:根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组主控前馈量修正系数,并根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;
    98.该步骤中,根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获取其对应的机组主控前馈量修正系数,根据所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果获取小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    99.具体的,所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值与机组主控前馈量修正系数的对应关系和所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果与小幅负荷累计变化次数动态修正系数的对应关系通过发电机组调试试验获得。
    100.s402:根据所述机组主控前馈量修正系数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第一预设公式,获得修正后的机组主控前馈量。
    101.该步骤中,将所述机组主控前馈量修正系数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数带入第一预设公式对修正后的机组主控前馈量进行计算,获得修正后的机组主控前馈量。
    102.具体的,通过s401中获取的所述机组主控前馈量修正系数和所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数,依据第一预设公式进行计算,获得修正后的机组主控前馈量。
    103.在上述各实施例的基础上,进一步的,所述第一预设公式为:
    104.δp=δp0×cm
    ×crt
    105.其中,δp为修正后的机组主控前馈量,δp0为修正前的机组主控前馈量,所述机组主控前馈量包括但不限于负荷微分前馈、压力偏差微分前馈等动态前馈,cm为机组主控前馈量修正系数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数,当辨识机组处于o模式时,c
    rt
    为1。
    106.例如,以对负荷微分前馈修正为例,负荷微分前馈修正系数与所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值的对应关系如表1所示:
    107.表1负荷微分前馈修正系数与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的对应关系

    108.d0(mw)40%pe50%pe60%pe70%pe80%pe90%pe100%pecm0.950.9811.021.051.021
    109.其中,d0为不含一次调频的限速后负荷指令功率值,pe为发电机组额定功率,cm为负荷微分前馈修正系数。
    110.小幅负荷累计变化次数动态修正系数与所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果的对应关系如表2所示:
    111.表2小幅负荷累计变化次数动态修正系数与小幅变负荷次数统计结果的对应关系表
    112.r
    t
    1234567c
    rt
    11.021.051.081.121.161.2
    113.其中,r
    t
    为所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果,c
    rt
    为所述幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    114.根据第一预设公式,对负荷微分前馈进行修正。
    115.δp=δp0×cm
    ×crt
    116.其中,δp为修正后的负荷微分前馈,δp0为修正前的负荷微分前馈,cm为负荷微分前馈修正系数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数,当辨识机组处于o模式时,c
    rt
    为1
    117.图5是本发明一实施例提供的对机组控制参数进行修正的流程示意图,如图5所示,在上述各实施例的基础上,进一步的,所述根据所述计数结果对机组控制参数进行修正包括:
    118.s501:根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组初始控制参数,并根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;
    119.该步骤中,根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获取其对应的机组初始控制参数,根据所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果获取小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    120.具体的,所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值与机组初始控制参数的对应关系和所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果与小幅负荷累计变化次数动态修正系数的对应关系通过发电机组调试试验获得。
    121.s502:根据所述机组初始控制参数、小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第二预设公式,获得修正后的机组控制参数。
    122.该步骤中,将所述机组初始控制参数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数带入第二预设公式对修正后的机组控制参数进行计算,获得修正后的机组控制参数。
    123.具体的,通过s401中获取的所述机组初始控制参数和所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数,依据第二预设公式进行计算,获得修正后的机组控制参数。
    124.在上述各实施例的基础上,进一步的,所述第二预设公式为:
    125.a=a0×crt
    126.其中,a为修正后的机组控制参数,a0为机组初始控制参数,所述机组初始控制参数包括但不限于给水控制、中间点温度控制等控制参数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态
    修正系数,当辨识机组处于o模式时,c
    rt
    为1。
    127.例如,以对中间点温度比例系数进行修正为例,中间点温度比例系数初始值与所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值的对应关系如表3所示:
    128.表3中间点温度比例系数初始值与所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值的对应关系表
    129.d0(mw)40%pe50%pe60%pe70%pe80%pe90%pe100%pe初始值k
    0r
    2.52.62.72.832.92.8
    130.其中,d0为不含一次调频的限速后负荷指令功率值,pe为发电机组额定功率,k
    0r
    为中间点温度比例系数初始值。
    131.小幅负荷累计变化次数动态修正系数与所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果的对应关系如表4所示:
    132.表4小幅负荷累计变化次数动态修正系数与所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果的对应关系表
    133.r
    t
    1234567c
    rt
    11.021.051.081.121.161.2
    134.其中,r
    t
    为所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果,c
    rt
    为所述幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    135.根据第二预设公式,对中间点温度比例系数进行修正。
    136.k=k
    0r
    ×crt
    137.其中,k为修正后的中间点温度比例系数,k
    0r
    为中间点温度比例系数初始控制参数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数,当辨识机组处于o模式时,c
    rt
    为1。
    138.图6是本发明一实施例提供的火电机组主动模式识别控制系统的结构示意图,如图6所示,本发明实施例提供的火电机组主动模式识别控制系统,包括:模式辨识模块601,用于根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;小幅变负荷计数模块602,用于获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;修正模块603,用于根据所述计数结果分别对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。其中:
    139.模式辨识模块601根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果。
    140.小幅变负荷计数模块602对处于r模式的发电机组出现的小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果。
    141.修正模块603根据s102中对预设时间段内机组发生的小幅变荷次数的计数结果,对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。
    142.本发明实施例提供的火电机组主动模式识别控制系统通过对机组自动发电控制运行模式进行辨识及对累计小幅变荷次数进行分析,用于对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正,确保机组控制参数与实际工况实时匹配,避免参数不匹配对机组安全及性能造成不利影响,有效改善机组控制系统调节品质,提升机组涉网支撑能力,并且,对累计小幅变荷次数进行分析,还可以弥补变负荷持续时间过短造成的前馈缺额,避免了机组
    处于r模式时出现累计小幅变负荷后,对前馈量的削弱造成的后期主汽压力严重欠压的问题,提高机组性能,确保机组运行安全。
    143.在上述各实施例的基础上,进一步的,所述模式辨识模块包括:数值计算单元,用于计算每个自动发电控制指令功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的差值的绝对值,获得每个自动发电控制指令对应的绝对值结果;数值判断单元,用于判断获知大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果的累积数量大于预设值,则辨识机组运行模式为r模式。其中:
    144.数值计算单元对每个自动发电控制指令的功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值做差,取差值的绝对值,得到所述每个自动发电控制指令对应的绝对值结果。
    145.数值判断单元将数据计算单元获得的自动发电控制指令对应的绝对值结果与第一超调量值和第二超调量值进行比较,当所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,并且累计发生的次数大于预设值时,辨识机组运行模式为r模式。
    146.在上述各个实施例的基础上,进一步的,所述小幅变负荷计数模块包括:小幅变负荷辨识单元,用于判断机组处于r模式时,获知所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,则对机组小幅变荷计数一次;统计单元,用于统计预设时间段内机组小幅变荷的总次数,作为所述计数结果。其中:
    147.小幅变负荷辨识单元在辨识机组处于r模式时,对大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果进行计数。
    148.统计单元统计预设时间段内机组小幅变荷总次数。
    149.在上述各实施例的基础上,进一步的,所述修正模块包括:第一参数获取单元,用于根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组主控前馈量修正系数;根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;第一修正单元,用于根据所述机组主控前馈量修正系数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第一预设公式,获得修正后的机组主控前馈量。其中:
    150.第一参数获取单元根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获取其对应的机组主控前馈量修正系数,根据所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果获取小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    151.第一修正单元将所述机组主控前馈量修正系数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数带入第一预设公式对修正后的机组主控前馈量进行计算,获得修正后的机组主控前馈量。
    152.在上述各实施例的基础上,进一步的,所述第一预设公式为:
    153.δp=δp0×cm
    ×crt
    154.其中,δp为修正后的机组主控前馈量,δp0为修正前的机组主控前馈量,cm为机组主控前馈量修正系数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数,当辨识机组处于o模式时,c
    rt
    为1。
    155.在上述各实施例的基础上,进一步的,所述修正模块还包括:第二参数获取单元,用于根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组初始控制参数;根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;第二修正单元,用于根据所述机组初始
    控制参数、小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第二预设公式,获得修正后的机组控制参数。其中:
    156.第二参数获取单元根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获取其对应的机组初始控制参数,根据所述预设时间段内小幅变负荷次数统计结果获取小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    157.第二修正单元将所述机组初始控制参数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数带入第二预设公式对修正后的机组控制参数进行计算,获得修正后的机组控制参数。
    158.在上述各实施例的基础上,进一步的,所述第二预设公式为:
    159.a=a0×crt
    160.其中,a为修正后的机组控制参数,a0为机组初始控制参数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数,当辨识机组处于o模式时,c
    rt
    为1。
    161.本发明实施例提供的火电机组主动模式识别控制系统的实施例具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程,其功能在此不再赘述,可以参照上述方法实施例的详细描述。
    162.图7为本发明一实施例提供的电子设备的实体结构示意图,如图7所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)701、通信接口(communications interface)702、存储器(memory)703和通信总线704,其中,处理器701,通信接口702,存储器703通过通信总线704完成相互间的通信。处理器701可以调用存储器703中的逻辑指令,以执行如下方法:
    163.根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;
    164.若获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;
    165.根据所述计数结果对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。
    166.此外,上述的存储器703中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
    167.本实施例公开一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:
    168.根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;
    169.若获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;
    170.根据所述计数结果对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。
    171.本实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机程序,所述计算机程序使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:
    172.根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;
    173.若获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;
    174.根据所述计数结果对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。
    175.本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
    176.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
    177.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
    178.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
    179.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
    180.以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

    技术特征:
    1.一种火电机组主动模式识别控制方法,其特征在于,包括:根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;若获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;根据所述计数结果对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。2.根据权利要求1所述的火电机组主动模式识别控制方法,其特征在于,所述根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识包括:计算每个自动发电控制指令功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的差值的绝对值,获得每个自动发电控制指令对应的绝对值结果;若判断获知大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果的累积数量大于预设值,则辨识机组运行模式为r模式。3.根据权利要求1所述的火电机组主动模式识别控制方法,其特征在于,所述对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果包括:若判断获知机组运行模式为r模式,所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,则对机组小幅变荷计数一次;统计预设时间段内机组小幅变荷的总次数,作为所述计数结果。4.根据权利要求1至3任一项所述的火电机组主动模式识别控制方法,其特征在于,所述根据所述计数结果对机组主控前馈量进行修正包括:根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组主控前馈量修正系数,并根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;根据所述机组主控前馈量修正系数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第一预设公式,获得修正后的机组主控前馈量。5.根据权利要求4所述的火电机组主动模式识别控制方法,其特征在于,所述第一预设公式为:δp=δp0×
    c
    m
    ×
    c
    rt
    其中,δp为修正后的机组主控前馈量,δp0为修正前的机组主控前馈量,c
    m
    为机组主控前馈量修正系数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数。6.如权利要求1至3任一项所述的火电机组主动模式识别控制方法,其特征在于,所述根据所述计数结果对机组控制参数进行修正包括:根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组初始控制参数,并根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;根据所述机组初始控制参数、小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第二预设公式,获得修正后的机组控制参数。7.根据权利要求6所述的火电机组主动模式识别控制方法,其特征在于,所述第二预设公式为:a=a0×
    c
    rt
    其中,a为修正后的机组控制参数,a0为机组初始控制参数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数。
    8.一种火电机组主动模式识别控制系统,其特征在于,包括:模式辨识模块,用于根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机组自动发电控制运行模式的辨识结果;小幅变负荷计数模块,用于获知所述辨识结果为r模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;修正模块,用于根据所述计数结果分别对机组主控前馈量和/或机组控制参数进行修正。9.如权利要求8所述的火电机组主动模式识别控制系统,其特征在于,所述模式辨识模块包括:数值计算单元,用于计算每个自动发电控制指令功率值与不含一次调频的限速后负荷指令功率值的差值的绝对值,获得每个自动发电控制指令对应的绝对值结果;数值判断单元,用于判断获知大于等于第一超调量值且小于第二超调量值的所述自动发电控制指令对应的绝对值结果的累积数量大于预设值,则辨识机组运行模式为r模式。10.如权利要求8所述的火电机组主动模式识别控制系统,其特征在于,所述小幅变负荷计数模块包括:小幅变负荷辨识单元,用于机组运行模式为r模式时,判断获知所述自动发电控制指令对应的绝对值结果大于等于第一超调量值且小于第二超调量值,则对机组小幅变荷计数一次;统计单元,用于统计预设时间段内机组小幅变荷的总次数,作为所述计数结果。11.如权利要求8-10中任一项所述的火电机组主动模式识别控制系统,其特征在于,所述修正模块包括:第一参数获取单元,用于根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组主控前馈量修正系数;根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;第一修正单元,用于根据所述机组主控前馈量修正系数、所述小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第一预设公式,获得修正后的机组主控前馈量。12.如权利要求11所述的火电机组主动模式识别控制系统,其特征在于,所述第一预设公式为:δp=δp0×
    c
    m
    ×
    c
    rt
    其中,δp为修正后的机组主控前馈量,δp0为修正前的机组主控前馈量,c
    m
    为机组主控前馈量修正系数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数。13.如权利要求8-10中任一项所述的火电机组主动模式识别控制系统,其特征在于,所述修正模块还包括:第二参数获取单元,用于根据所述不含一次调频的限速后负荷指令功率值获得机组初始控制参数;根据所述计数结果获得小幅负荷累计变化次数动态修正系数;第二修正单元,用于根据所述机组初始控制参数、小幅负荷累计变化次数动态修正系数和第二预设公式,获得修正后的机组控制参数。14.如权利要求13所述的火电机组主动模式识别控制系统,其特征在于,所述第二预设公式为:a=a0×
    c
    rt
    其中,a为修正后的机组控制参数,a0为机组初始控制参数,c
    rt
    为小幅负荷累计变化次数动态修正系数。15.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述火电机组主动模式识别控制方法的步骤。16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述火电机组主动模式识别控制方法的步骤。

    技术总结
    本发明提供一种火电机组主动模式识别控制方法及系统,包括:根据接收的自动发电控制指令与不含一次调频的限速后负荷指令对机组自动发电控制运行模式进行辨识,获得机运行模式的辨识结果;若获知辨识结果为R模式,则对机组小幅变负荷次数进行计数,获得计数结果;根据计数结果修正机组控制参数。确保机组控制参数与实际工况实时匹配,有效改善机组控制系统调节品质,提升机组涉网支撑能力,并且,对连续小幅变荷次数进行分析,弥补变负荷持续时间过短造成的前馈缺额,避免了机组处于R模式时出现连续小幅变负荷后,对前馈量的削弱造成的后期主汽压力严重欠压的问题,提高机组性能,确保机组运行安全。保机组运行安全。保机组运行安全。


    技术研发人员:刘磊 王立 秦天牧 杨振勇 康静秋 陈振山 高明帅 尚勇 高爱国
    受保护的技术使用者:国网冀北电力有限公司电力科学研究院 国家电网有限公司
    技术研发日:2022.02.16
    技术公布日:2022/5/25
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