火電機組agc控制器性能評估方法
2023-09-20 14:49:25 1
專利名稱：火電機組agc控制器性能評估方法
技術領域：
本發明涉及一種火電機組控制技術，尤其是一種可用於評估機組實際發電出力對 AGC遙調信號的跟蹤性能的火電機組AGC控制器性能評估方法。
背景技術：
目前在風電、光伏發電等間歇式新能源接入比重越來越大，區域電網特高壓互聯， 以及單元發電機組容量逐漸增大，智能電網發展越來越快等新形勢下，電網對火電機組的 AGC能力提出了更高的要求，現有的機組AGC運行控制、監督方式與電網發展要求之間的差距逐漸加大。同時，機組自身的狀況也發生了很大變化，煤種不穩定、節能降耗導致的執行機構變化等原來沒有的因素，都對機組原有的AGC能力帶來深刻影響。目前火電機組的AGC性能評價和實際要求之間存在很大差距，機組AGC系統在信息化、自動化方面仍然處於初級階段。現在調度部門掌握的機組檔案只是機組AGC試驗時的性能，機組AGC功能試驗合格，但正常運行時由於煤質變化、運行方式不同、執行機構變化以及熱力系統等因素，實際運行性能與試驗性能不同。由於沒有相應的監測評估系統，調度部門難以準確掌握機組的常態性能，功能下降時不能自動診斷分析，正常狀態下調頻控制系統系不能提前自動監督、分析調整，沒有事前(機組非AGC運行時)機組調頻能力狀態監測、評估，只有事後「救火式」的人工監督、分析、維護調整，難以滿足電網調度要求。電網對機組AGC功能的要求逐漸提高，但是AGC運行對機組節能降耗、安全穩定、 設備壽命等諸多涉及機組自身利益方面有嚴重的不利影響，機組投入AGC運行的積極性很低。在各個發電單位激烈競爭的態勢下，對機組AGC運行貢獻進行經濟補償，是目前電網企業調動發電單位的積極性的重要手段。而要對機組AGC貢獻進行經濟補償，必須要有一個科學的機組AGC性能定量監測評估系統。目前調度機構對機組AGC功能進行評估，是人工肉眼比對AGC實際曲線和要求指令之間的差別，給出定性的結論。這種依賴個人主觀經驗的定性評估方法，在目前調度強勢要求的環境下是可以勉強維持的，但是隨著智能電網建設的深入，採用客觀、科學、定量的火電機組AGC性能監測評估系統是必然趨勢。而且一般有幾十臺機組需要監控，顯然，依靠人力挨個巡查的效率十分低下。
發明內容
本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種完全實現自動化，可以獲得機組AGC性能指標，根據指標判斷是否需要改善，大大提高排查不良AGC功能機組的準確率和效率的火電機組AGC控制器性能評估方法。為實現上述目的，本發明採用下述技術方案一種火電機組AGC控制器性能評估方法，其包括AGC數據的處理、AGC控制器期望性能計算和實際性能評估指標計算三部分，具體步驟如下(1)在線收集機組AGC遙調指令和實際發電出力數據；(2)計算當前控制器的性能，計算步驟(1)中在線收集的兩組數據的偏差的絕對值對時間的積分作為當前AGC控制器的性能；(3)通過讀圖的方式獲得AGC過程迴路的延遲，從機組AGC遙調指令值開始變化的時刻，到機組實際發電出力數據變化的範圍超出噪聲帶的時刻，即為機組AGC過程迴路延遲時間；(4)根據調度機構的要求或根據經驗，確定期望閉環迴路時間常數，如果根據經驗來確定，則此常數為AGC過程迴路延遲時間的3-8倍；(5)依據期望閉環迴路時間常數計算期望閉環迴路的性能IAE。，
OOIAE0 = (rc + 60XΣHt + 1)-r{t)，
t=l其中τ。為期望閉環迴路時間常數，θ為AGC過程迴路延遲時間，r(t)為AGC遙調指令數據；(6)性能評估指標計算，該指標的計算是利用步驟(2)中的當前AGC控制器的性能與步驟(5)中的期望閉環迴路的性能中的數值小者除以數值大者，該指標位於O到1之間， 越接近於1，說明性能越好；越接近於0，性能越差；(7)利用步驟(6)的指標進行判斷，如果達標，則終止，反之，則說明當前控制器需
要改進。與現有技術相比，本發明完全實現自動化，將機組AGC遙調指令和實際發電出力數據自動收集，然後使用本發明提出的評估方法，可以獲得機組AGC性能指標，而且可以根據指標判斷是否需要改善，大大地提高了排查不良AGC功能機組的準確率和效率。本發明能夠實時、動態評價機組AGC功能，使電網調度機構實時動態掌握機組調頻能力狀態信息， 為調頻調度提供有力的後備信息支持，也為評價機組輔助功能服務提供科學的計算依據。
圖1為火電機組AGC控制運行原理示意圖；圖2為火電機組AGC性能評估方法示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。如圖1、2所示，本發明包括AGC數據的處理、AGC控制器期望性能計算和實際性能評估指標計算三部分內容。AGC數據的處理包括首先，在線收集機組AGC遙調指令和機組實際發電出力數據。其次，計算這兩組數據的差得到偏差數據，計算該偏差數據的絕對值對時間的積分作為當前AGC控制器的性能。最後，通過讀圖的方式獲得AGC過程迴路的延遲，從機組AGC遙調指令值開始變化的時刻，到機組實際發電出力數據變化的範圍超出噪聲帶的時刻，即為機組AGC過程迴路的延遲。AGC控制器期望性能計算，是根據AGC期望閉環迴路時間常數，來求解對任意AGC 遙調指令的期望性能。首先，根據調度機構的要求，或根據經驗，來指定期望閉環迴路時間常數。如果根據經驗來確定，則此常數一般為AGC過程迴路延遲時間的3-8倍。其次，依據期望閉環迴路時間常數來計算AGC控制器期望性能指標，計算方法是期望閉環迴路時間常數與AGC過程迴路延遲時間之和，乘以AGC遙調指令數據的變化值，可以用如下公式表示
權利要求
1. 一種火電機組AGC控制器性能評估方法，其特徵在於，包括AGC數據的處理、AGC控制器期望性能計算和實際性能評估指標計算三部分，具體步驟如下(1)在線收集機組AGC遙調指令和實際發電出力數據；(2)計算當前控制器的性能，計算步驟(1)中在線收集的兩組數據的偏差的絕對值對時間的積分作為當前AGC控制器的性能；(3)通過讀圖的方式獲得AGC過程迴路的延遲，從機組AGC遙調指令值開始變化的時刻，到機組實際發電出力數據變化的範圍超出噪聲帶的時刻，即為機組AGC過程迴路延遲時間；(4)根據調度機構的要求或根據經驗，確定期望閉環迴路時間常數，如果根據經驗來確定，則此常數為AGC過程迴路延遲時間的3-8倍；(5)依據期望閉環迴路時間常數計算期望閉環迴路的性能IAE。，OOIAE0= (Tc+θ)χ^\Γ( + 1)-Γ( )\,t=l其中τ。為期望閉環迴路時間常數，θ為AGC過程迴路延遲時間，r(t)為AGC遙調指令數據；(6)性能評估指標計算，該指標的計算是利用步驟(2)中的當前AGC控制器的性能與步驟(5)中的期望閉環迴路的性能中的數值小者除以數值大者，該指標位於O到1之間，越接近於1，說明性能越好；越接近於0，性能越差；(7)利用步驟(6)的指標進行判斷，如果達標，則終止，反之，則說明當前控制器需要改進。
全文摘要
本發明涉及一種火電機組AGC控制器性能評估方法，其包括AGC數據的處理、AGC控制器期望性能計算和實際性能評估指標計算三部分，具體步驟如下(1)在線收集機組AGC遙調指令和實際發電出力數據；(2)計算當前控制器的性能；(3)通過讀圖的方式獲得AGC過程迴路的延遲；(4)根據調度機構的要求或根據經驗，確定期望閉環迴路時間常數，(5)依據期望閉環迴路時間常數計算期望閉環迴路的性能IAE0，(6)性能評估指標計算，(7)利用步驟(6)的指標進行判斷。本發明完全實現自動化，將機組AGC遙調指令和實際發電出力數據自動收集，獲得機組AGC性能指標，根據指標判斷是否需要改善，大大地提高了排查不良AGC功能機組的準確率和效率。
文檔編號G05B23/02GK102393726SQ20111015388
公開日2012年3月28日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者畢貞福, 韓英昆 申請人:山東電力研究院