保障送端电网安全稳定的火电机组功率预测控制系统

摘要

本发明公开了一种保障送端电网安全稳定的火电机组功率预测控制系统，它包括：高频紧急状态及预测单元（1），与调速器预测控制单元（2）和锅炉预测控制单元（3）电连接；调速器预测控制单元（2），与调速机构的伺服器电连接；锅炉预测控制单元（3），与锅炉及辅机电连接；在送端电网解列时，测量出电网自然分配给机组的功率，换算得到保持孤网平衡、分配公正的机组预测功率设定，机组预测控制方法对汽轮机和锅炉实施快速和准确的控制调整，有效地保障了锅炉、汽轮机与电网之间能量的动态平衡，解决了超速保护（OPC）的振荡问题，大幅提高了送端电网高频稳定水平和机组的安全性。

主权项

保障送端电网安全稳定的火电机组功率预测控制系统，它包括：高频紧急状态及预测单元（1），根据输入信号判别电网是否处于高频紧急状态，在高频紧急状态时输出快速功率回降信号、功率控制目标、机组功率设定和功率变动率，与调速器预测控制单元（2）和锅炉预测控制单元（3）电连接；所述输入信号包括机组功率、转速和超速保护动作信号；调速器预测控制单元（2），在高频紧急状态下，根据高频紧急状态及预测单元（1）发来的机组功率设定进行PID功率控制，在超速保护OPC动作信号发出期间，将积分输出状态重新调整为预测的功率设定，在快速功率回降信号发出期间，取消或降低调节指令限速环节的限制，将输出的高压阀门指令送入到调速机构的伺服器，与调速机构的伺服器电连接；锅炉预测控制单元（3），在高频紧急状态下，根据高频紧急状态及预测单元（1）发来的快速功率回降信号，自动地将模拟量控制系统MCS控制方式转换为锅炉跟随BF方式，根据功率变动率联切磨煤机，加快燃料供给过程的响应，在快速功率回降信号发出时，对电动释压阀PCV进行开闭控制，根据功率变动率对旁路BP进行控制，与锅炉及辅机电连接；高频紧急状态及预测单元包括：高频紧急状态判别模块，根据超速保护OPC动作信号、转速信号和机组脱网信号进行逻辑运算，判断系统是否处于高频紧急状态，与紧急状态展宽模块电连接；紧急状态展宽模块，根据高频紧急状态判别模块送入的高频紧急状态信号，按设定的时间进行展宽，输出为快速功率回降信号，与功率变动率存储器、功率设定存储器和监控系统电连接；发电机功率、频率与电压采集模块，对发电机功率、频率和电压进行采集，与功率、频率和电压因子修正模块电连接；功率、频率和电压因子修正模块，根据电网负荷的频率及电压因子修正发电机功率，使OPC动作时测量的发电机功率，在总量上与负荷平衡，功率、频率和电压因子修正模块的输出一路经延时器后与功率变动率存储器电连接，一路直接与功率变动率存储器电连接，一路与功率设定存储器电连接；功率变动率存储器，受快速功率回降信号的上升沿触发，计算解列时发电机功率与解列前发电机功率之比，写入功率变动率存储器并保持；功率设定存储器，在紧急状态展宽模块输出上升沿的时刻，将该时刻测量的机组功率写入存储器，在紧急状态展宽期间保持并作为机组功率设定输出，在紧急状态，功率设定存储器存储器将一直保持。