专利名称：基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法
技术领域：
本发明涉及一种基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法， 属于测量技术领域。
背景技术：
发电机组一次调频功能是通过机组调节控制系统快速改变机组负荷，以响应电网突发事故时频率快速的偏离，是控制电网频率、保证电网安全稳定运行的重要手段，一次调频动性能指标是网厂以及电力监管部门决策、考核的重要依据。但由实际运行分析，一次调频动作时往往伴随着二次调频的动作，有时还经常出现反调，从而干扰到一次调频性能的计算。由控制理论分析，机组负荷指令值一般由两部分生成电网频率偏差经转换后产生的一次调频指令、自动发电控制指令或操作员设定生成的二次调频指令，因此如果二次调频指令升降负荷过程中一次调频动作，则机组负荷变化必然会受到二者的共同影响，方向一致则表现出一次调频贡献负荷大，反之则贡献小。目前一次调频性能考核评价方法及其不足主要表现在1、不考虑二次调频的影响，使得一次调频性能指标失真，掩盖了机组一次调频实际动作性能，造成一次调频策略优化失去针对性、考核失去客观公正性；2、采用一次调频动作之前功率曲线斜率的方法滤除二次调频的影响，只适用于一次调频动作的全过程二次调频必须稳定变化的情况，不能适应二次调频随机变化的实际情况，具有较大的局限性。

发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法，实现机组一次调频性能的客观评价并给出性能评价结果，切实提高电网电能质量及运行稳定性。本发明采用调节控制系统的数据进行分析，提出了以负荷设定值判断并消除二次调频影响的方法，涵盖了二次调频对一次调频性能影响的所有方式，经实际应用效果良好。本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下
本发明一种基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法，其特征在于所述方法采用发电机组调节控制系统数据进行分析；在一次调频评价时消除二次调频影响；其包括下列步骤
步骤一、监测发电机组转速，判断电网是否发生有效扰动；
当转速越过设定死区的持续时间超过设定时长、且在持续时间内的极值越过设定的转速门槛值，则判断电网发生有效扰动；
步骤二、监测发生有效扰动后的发电机组转速，判断电网有效扰动是否结束； 有效扰动发生时刻起在设定的稳定时间内转速回调至死区则判断此时刻扰动结束，否则取设定的稳定时间判为扰动结束时间；步骤三、基于扰动时段负荷设定值判断二次调频是否参与调节，计算调节量； 负荷设定值为二次调频目标负荷经高负荷、低负荷、速率限制后的指令值，在扰动时段如果设定值超过设定门槛值则判断二次调频参与调节，根据实测的机组负荷变化与设
定值变化的延迟时间^%取1时刻二次调频的调节量4的=邓-么乃，式中_-厶71为 (￡-ΔΤ)时刻负荷设定值；
步骤四、定量分析评价一次调频速度变动率、调节电量，判断性能是否合格，并将结果存入数据文件。本发明所述负荷设定值在协调控制方式下取自DCS即分散控制系统；在其它控制方式下取自DEH即汽轮机数字式电液控制系统。本发明的有益效果为1、本发明提出的方法提高了一次调频性能评价的准确性， 为网厂以及电力监管部门决策、考核提供技术支持，可切实提高电网电能质量及运行稳定性。2、本发明提出的方法，直接采用用于机组调节控制的现场数据，减少了数据传输中间环节的影响；3、本发明提出了以负荷设定值判断并消除二次调频影响的方法，在判断时设定了门槛值以减少随机的小幅干扰，并考虑到负荷设定值与负荷实际值间存在的动作延迟环节而计入了实测的延迟时间，提高了判断的可信度以及调节量的准确度。4、本发明提出的方法，涵盖了二次调频对一次调频性能影响的所有方式，可适用于机组不同运行控制方式下一次调频性能的分析，亦可将设定值远传至远程性能分析平台，应用前景广泛。


图1为本发明实施例所述设定值在机组逻辑组态中的位置示意图。图2为本发明实施例所述负荷设定值、负荷、一次调频、二次调频及转速曲线图。
具体实施例方式1、本发明涉及一种基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法，所述方法采用发电机组调节控制系统数据，监测发电机组转速，当电网发生有效扰动后判断二次调频是否参与调节，分析消除二次调频影响的一次调频性能，判断性能是否合格并将结果存入数据文件。具体实施步骤如下
步骤一、监测发电机组转速，判断电网是否发生有效扰动；
当转速越过设定死区的持续时间超过设定时长、且在持续时间内的极值越过设定的转速门槛值，则判断电网发生有效扰动。步骤二、监测发生有效扰动后的发电机组转速，判断电网有效扰动是否结束；
有效扰动发生时刻起在设定的稳定时间内转速回调至死区则判断此时刻扰动结束，否则取设定的稳定时间判为扰动结束时间。步骤三、基于扰动时段负荷设定值判断二次调频是否参与调节，计算调节量； 负荷设定值为二次调频目标负荷经高负荷、低负荷、速率限制后的指令值，在扰动时
段如果设定值超过设定门槛值则判断二次调频参与调节，根据实测的机组负荷变化与设
定值变化的延迟时间ΔΤ,取I时刻二次调频的调节量4 =邶-,式中邠-ΔΓ)为 u-m时刻负荷设定值。
步骤四、定量分析评价一次调频速度变动率、贡献电量，判断性能是否合格，并将结果存入数据文件。下面是本发明的一个典型实例，以下结合本附图对本发明实现的技术方案作进一步说明，但是本发明不限于给出的例子。
实施例本实例以转速上升一次调频调节负荷下降、二次调频升负荷的过程进行说明。如图1所示负荷设定值为二次调频目标负荷经高负荷、低负荷、速率限制后的指令值，负荷设定值在协调控制方式下取自DCS，在其它控制方式下取自DEH。如图2所示曲线0为负荷设定值曲线，曲线1为二次调频曲线，曲线2为实际负荷曲线，曲线3为实际一次调频曲线，曲线4为转速曲线。在tl时刻转速越过设定死区、持续时间超过设定时长、且在持续时间内的极值越过设定的转速门槛值，则判断电网发生有效扰动。有效扰动发生时刻起在设定的稳定时间内转速回调至死区则判断此时刻扰动结束，否则取设定的稳定时间判为扰动结束时间，记为t2。以现有技术分析由机组负荷曲线2看出在转速升高电网发生有效扰动后，机组一次调频快速响应，负荷迅速下降但随后逐步回升，在扰动结束时刻t2的负荷与初始时刻 、的负荷相等，负荷未变化，速度变动率不合格，贡献电量为曲线2与负荷初始值直线所组成区域的面积，由此判断一次调频动作正确但性能不合格。以本发明提出的方法分析在转速升高电网发生有效扰动后，在扰动时段由负荷设定值曲线0看出在一次调频动作过程中设定值变化较大超过门槛值，判断二次调频参与调节，由本发明方法取！时刻二次调频的调节量4的=ΔΙ1得到二次调频曲线1，将曲
线2与曲线1各时刻负荷值相减得到一次调频动作曲线3。由曲线3可看出，负荷变化较大速度变动率合格，贡献电量为曲线3与负荷初始值直线所组成区域的面积，由此判断一次调频动作正确且性能合格。对现有技术与本发明提出的方法对比发现由曲线2、曲线3可看出二次调频对一次调频判断及性能指标的影响较大。本发明提出的方法，采用直接用于机组调节控制的现场数据，减少了数据传输中间环节的影响。本发明提出了以负荷设定值判断并消除二次调频影响的方法，在判断时设定了门槛值以减少随机的小幅干扰，并考虑到负荷设定值与负荷实际值间存在的动作延迟环节而计入了实测的延迟时间，提高了判断的可信度以及调节量修正的准确度。本发明提出了一种基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法，实现了机组一次调频性能的客观评价并给出性能评价结果，可提高一次调频性能评价的准确性，为网厂以及电力监管部门决策、考核提供技术支持，切实提高电网电能质量及运行稳定性。本发明采用调节控制系统数据，提出了以负荷设定值判断并消除二次调频影响的方法，涵盖了二次调频对一次调频性能影响的所有方式，经实际应用效果良好。
权利要求
1.1、基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法，其特征在于，所述方法采用发电机组调节控制系统数据进行分析；在一次调频评价时消除二次调频影响； 其包括下列步骤步骤一、监测发电机组转速，判断电网是否发生有效扰动；当转速越过设定死区的持续时间超过设定时长、且在持续时间内的极值越过设定的转速门槛值，则判断电网发生有效扰动；步骤二、监测发生有效扰动后的发电机组转速，判断电网有效扰动是否结束； 有效扰动发生时刻起在设定的稳定时间内转速回调至死区则判断此时刻扰动结束，否则取设定的稳定时间判为扰动结束时间；步骤三、基于扰动时段负荷设定值判断二次调频是否参与调节，计算调节量； 负荷设定值为二次调频目标负荷经高负荷、低负荷、速率限制后的指令值，在扰动时段如果设定值超过设定门槛值则判断二次调频参与调节，根据实测的机组负荷变化与设定值变化的延迟时间 tr，取 时刻二次调频的调节量4w = m-m ,式中3铋_m为时刻负荷设定值；步骤四、定量分析评价一次调频速度变动率、调节电量，判断性能是否合格，并将结果存入数据文件。
2.根据权利要求ι所述的基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法，其特征在于负荷设定值在协调控制方式下取自DCS，在其它控制方式下取自DEH。
全文摘要
本发明属于测量技术领域，涉及一种基于调节控制系统消除二次调频影响的一次调频定量评价方法，其包括下列步骤步骤一、监测发电机组转速，判断电网是否发生有效扰动；步骤二、监测发生有效扰动后的发电机组转速，判断电网有效扰动是否结束；步骤三、基于扰动时段负荷设定值判断二次调频是否参与调节，计算调节量；步骤四、定量分析评价一次调频速度变动率、调节电量，判断性能是否合格，并将结果存入数据文件。本发明克服现有技术的缺点，实现机组一次调频性能的客观评价并给出性能评价结果，切实提高电网电能质量及运行稳定性。
文档编号G01R31/34GK102565705SQ201210011598
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者吴瑞涛, 李泽敏, 牟法海, 王文营, 贾文菊 申请人:河北省电力研究院