(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111619642.6 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 华电电力科学研究院有限公司 地址 310030 浙江省杭州市西湖区西湖科 技经济园西园一路10号 (72)发明人 张莉　张方　姜海明　郑瑞祥　 孔婧　蔚伟　张瑞臣　许伟强　 (74)专利代理 机构 杭州天欣专利事务所(普通 合伙) 33209 专利代理师 张狄峰 (51)Int.Cl. H02J 3/24(2006.01) H02J 3/48(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)F02C 6/00(2006.01) F02C 9/00(2006.01) F01D 15/10(2006.01) F01D 17/10(2006.01) (54)发明名称 一种9E双轴布置的燃气轮机机组一次调频 的优化控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种9E双轴布置的燃气轮机 机组一次调频的优化控制方法， 一次调频参数从 电厂安全I区的DCS系统、 AGC/AVC系统、 NCS系统 采集的数据通过OPC服务器， 通过防火墙后进入 安全II区PI实时数据库。 通过通信服务器完成 PMU镜像数据采集， 通过电厂现有 防火墙进入II 区的PI实时数据库。 II区PI实时数据库统一经过 横向隔离后存储于 Ⅲ区的实时数据库镜像服务 器。 从Ⅲ区镜像PI数据库取数实时进行一次调频 和AGC计算后存储到 Ⅲ区web服务器的SQL数据 库。 综合考虑电厂的实际情况和已有设备架构 进 行电网侧数据镜像采集并计算分析， 通过逻辑优 化及转速信号源偏差改进等措施进行优化， 大幅 提升一次调频动作合格率。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 114498673 A 2022.05.13 CN 114498673 A 1.一种9E双轴布置的燃气轮机 机组一次调频的优化控制方法， 其特 征是， 步骤如下： S01： 一次调频参数从电厂安全I区的DCS系统、 AGC/AVC系统、 NCS系统采集的数据通过 OPC服务器， 通过防火墙后进入安全II区PI实时数据库； 通过通信服务器完成PMU镜像数据 采集， 通过电厂现有防火墙进入II区的PI实时数据库； II区PI实时数据库统一经过横向隔 离后存储于 Ⅲ区的实时数据库镜像服务器； 从 Ⅲ区镜像PI数据库取数实时进 行一次调频和 AGC计算后存 储到Ⅲ区web服务器的SQ L数据库； S02： PMU的数据在镜像端 口中能被复制并同步传输到主站和子站上， 子站不存在向主 站发送干扰数据的行为及发送网络病毒的可能性； S03： 通过PMU和 PI数据库的数据系统保证精确性和同步性； 根据 “两个细则 ”规则， 筛选 有效的一次调频动作分析， 选择贡献电量和调频贡献率作为计算指标采用分段考核的评估 算法， 区分出AGC指令的免考核、 正常响应以及错 误响应能真实反映机组运行的情况； S04： 当电网频率偏离额定值 时， 发电机组调节控制系统自动控制机组有功功率的增加 或减少， 限制电网频率变化的特性， 此时计算 一次调频贡献率的结果。 2.根据权利要求1所述的9E双轴布置的燃气轮机机组一次调频的优化控制方法， 其特 征是， 首先判断一次调频是否手动切除， 无切除后， 进行DEH折算转速后判断一次调频是否 动作， 不调 频时系统转速等于额定转速； 调 频时修正系统转速后再将信号发给然受控制回 路FSRN； 负荷 控制回路指 令为一次调频动作信号OR原有一次调频动作信号进 行选择后通过 函数F(X)计算出一次负荷偏量。 3.根据权利要求2所述的9E双轴布置的燃气轮机机组一次调频的优化控制方法， 其特 征是， 机组总负荷变化率置零的指令逻辑判断为： （1） 机组在转速小于2996.5r/min或者在 一次调频增负荷测试状态下， 且机组总负荷设定值与限速后机组总负荷指 令的偏差绝对值 小于或等于1MW； （2） 机组在转速大于3003.5r/min 或者在一次调频增负荷自动状态下， 且机 组总负荷设定值与限速后机组总负荷指令的偏差绝对值大于1MW。 4.根据权利要求1或3所述的9E双轴布置的燃气轮机机组一次调频的优化控制方法， 其 特征是， 燃机运行进入温控模式后， 燃机转速精度不高且逻辑不合理进 行措施： 燃机进入温 控模式改进、 信号源偏差改进、 优化逻辑及整定控制参数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114498673 A 2一种9E双轴布置的燃 气轮机机组一次调频的优化控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种针对双轴布置的燃气轮机机组一次调频优化控制方法， 具体为一 种9E双轴布置的燃气轮机 机组一次调频的优化控制方法。 背景技术 [0002]在碳达峰、 碳中和的背景下， 中国能源转型的目标进一步调整并向清洁化发展。 在 可再生能源的快速发展中， 天然气发电具有环境友好、 运行灵活、 调节性能出色、 能耗低等 优势， 将在以可再生能源为主的新型电力系统构建中发挥重要作用。 但随着天然气发电装 机的进一步扩大， 我国燃机目前燃气 机组占比越来越高， 承担电网更重要的调频调峰作用。 随着特高压电网的建设， 浙江电网的外来电力输送比例越来越高， 近两年来的几次特高压 直流闭锁事件， 造成了浙江电网的大幅度频率波动， 因而对机组的一次调 频性能提出了更 高的要求。 为落实国网公司对电厂调 频调峰的要求， 因此提出了一种9E双轴布置的燃气轮 机机组一次调频的优化控制方法。 [0003]龙游电厂9E机组为双轴设计， 燃气轮机和蒸汽轮机各带一个发电机， 根据机组协 调控制策略设计蒸汽轮机为随动系统， 运行中主汽调门开度为 100%， 不参与负荷调节， 机组 由燃气轮机调节负荷。 燃气轮机负荷指令回路设计如下： 在DCS侧， 机组总负荷指令减去当 前蒸汽轮机实发功 率， 输出燃气轮机负荷设定值， 叠加上一次调频负荷 （包括人工测试调频 负荷设定值） 后作为燃气轮机负荷设定值通过硬接线送至燃气轮机MARK  VIe控制系统 （TCS） 进行负荷控制， 有时由于内部逻辑设置不合理， 使得一次调频出现反向调节功能， 使 得机组无法满足电网调节要求。 [0004]一次调频负荷信号由电网调度需经DCS的AO通道发出， 再由TCS接收， 并将负荷指 令加载至燃气轮机功率控制回路， 使得机组对一次频的反应存在一定的滞后性。 而且人工 测试调频负荷设定值仅叠加至负荷外回路， 并未加至转速内回路， 影响了调 频负荷响应的 快速性， 这 也是造成响应指数 未达标的原因。 发明内容 [0005]由于燃气轮机和蒸汽轮机各带一个发电机， 需要协调控制负荷调节； 由于一次调 频信号需要先有D CS发出再由TCS接收， 存在一定的滞后性， 需要及时接收电网信号， 才能满 足调频调峰要求。 本发明针对这两个 问题， 设计一种针对双轴布置的燃气轮机机组一次调 频优化控制方法。 [0006]本发明解决上述问题所采用的技术方案是： 一种9E双轴布置的燃气轮机机组一次 调频的优化控制方法， 双轴布置即燃气轮机和蒸汽轮机各带一个发电机， 根据机组协调控 制， 通过转速控制和负荷的偏差量判断， 通过 F(X)函数计算调节量。 [0007]9E燃气轮机双轴布置 的机组一次调频是根据机组协调控制 策略设计蒸汽轮机为 随动系统， 运行中主汽调门开度为100%， 不参与负荷调节， 机组由燃气轮机调节负荷。 燃气 轮机负荷指令回路设计如下： 在DCS侧， 机组总负荷指令减去当前蒸汽轮机实发功率， 输出说　明　书 1/3 页 3 CN 114498673 A 3