本發明涉及發電調頻技術，具體涉及一種在汽輪發電機組上的調頻控制機構及方法。

背景技術：

由于外界用電負荷在發生不斷的變化，而電能又無法存儲，這就造成了電網中的頻率也會進行波動，為了穩定電網頻率，電網公司要求所有上網發電機均參與一次調頻。當電網頻率波動超過50±0.033hz時，通過加減負荷的方式，快速的穩定電網頻率，以達到一次調頻的效果。

現有技術中，ge6fa類的燃機大多采用分軸方式，即燃機和汽輪機各帶一臺發電機進行發電運行，燃機自身具有一次調頻功能，而汽輪機在受到燃機負荷的影響的同時，進行一次調頻，往往會出現響應速度不夠，無法滿足電網調頻要求的情況。所以，如果機組具備抽汽供熱方式，一般會在汽輪機中加裝抽汽隔板，通過抽汽隔板開合的方式進行調整，即把抽汽供熱管網當作一個大的蓄能器，當電網頻率發生波動時，短時間減少或是增加供熱量，使得內部所含的發電用蒸汽快速發生變化，最后達到快速調節發電機出力的目的。但是當抽汽隔板的開合程度很大或很小的時候，其流量調節特性會很差，不能及時響應電網的調頻需求，很難有效完成汽輪機發電機的一次調頻。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述現有技術中存在的不足，從而提供一種在汽輪發電機上的調頻控制機構及方法。，可以使汽輪機做到在各種情況下快速響應調節，同時能夠有效穩定電網頻率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種在汽輪發電機組上的調頻控制機構，包括汽輪機和控制臺，汽輪機上設有抽汽口、高壓調門和低壓調門，抽汽口內安裝有抽汽隔板，抽汽口與供熱首站之間通過通汽管道連接，其特征在于：通汽管道內安裝有抽汽蝶閥，高壓調門、低壓調門、抽汽隔板與抽汽蝶閥分別與控制臺連接。

一種在汽輪發電機組上的調頻控制方法，其特征在于：使用上述的在汽輪發電機組上的調頻控制機構，包括如下步驟：

1）控制臺對電網周波進行讀取，當電網周波超過額定轉速的范圍時，控制臺會進行一次調頻控制；

2）控制臺監控抽汽隔板的開合程度，當通過調整抽汽隔板能夠滿足一次調頻控制時，由抽汽隔板參與調頻控制，此時抽汽蝶閥不工作，抽汽蝶閥的閥門處于全開狀態；

3）控制臺監控抽汽隔板的開合程度，當控制臺檢測到抽汽隔板的開合超過有效程度，通過調整抽汽隔板不能夠滿足一次調頻控制時，控制臺將抽汽蝶閥加入一次調頻控制回路，即同時控制抽汽蝶閥和抽汽隔板的開合并監控抽汽蝶閥的開合程度。

優選的，所述電網周波額定轉速的范圍為3000±2轉每分鐘。

優選的，步驟二中所述的一次調頻控制為控制臺根據對外供熱量來調整抽汽隔板的開合，供熱量越小，抽汽隔板開度越大；供熱量越大，抽汽隔板開度越小。

優選的，步驟三中所述抽汽隔板開合的有效程度為70%。控制臺在汽輪發電機工作時，對抽汽隔板的開合程度進行監控，當抽汽隔板的開合程度大于70%時，控制臺會將抽汽蝶閥加入一次調頻回路，參與汽輪機的一次調頻控制。

優選的，步驟三中所述的一次調頻控制為控制臺根據對外供熱量來調整抽汽蝶閥和抽汽隔板的開合，供熱量越小，抽汽隔板開度越大，抽汽蝶閥開度越小。

一種在汽輪發電機組上的調頻控制方法，還包括如下：

4）當控制臺檢測到抽汽蝶閥的開合低于最小程度，通過調整抽汽蝶閥和抽汽隔板的開合不能夠滿足一次調頻控制時，控制臺控制高壓調門和低壓調門加入一次調頻控制回路。

優選的，步驟四中所述抽汽蝶閥開合的最小程度為5%。

優選的，步驟四中所述的一次調頻控制為在控制抽汽蝶閥和抽汽隔板的開合同時調整高壓調門和低壓調門的進汽量。汽輪發電機組通過控制臺獲取抽汽蝶閥的開合程度，當抽汽蝶閥的開合程度小于5%時，控制臺控制高壓調門和低壓調門加入一次調頻控制，即在控制抽汽蝶閥和抽汽隔板的開合的同時調整高壓調門和低壓調門的進汽量，保證一次調頻控制能夠正常有效。

本發明和現有技術相比，具有以下優點和效果：整體結構簡單，利用控制臺分為三個控制階段對汽輪機進行一次調頻控制，通過控制臺監控抽汽隔板、抽汽蝶閥的開合程度，當通過控制臺控制抽汽隔板的開合調節效果穩定，即使用抽汽隔板能夠滿足一次調頻控制回路時，僅由抽汽隔板參與供熱量控制；當使用抽汽隔板不能滿足一次調頻控制需要時，即抽汽隔板開合度很大或是很小時，通過控制臺控制抽汽蝶閥加入一次調頻回路；在極端工況下，即通過對抽汽隔板和抽汽蝶閥的調節不能滿足一次調頻控制需要時，控制臺控制高壓調門和低壓調門加入一次調頻回路，即控制抽汽蝶閥和抽汽隔板開合的同時調整高壓調門和低壓調門的進汽量；使汽輪機做到在各種情況下快速響應調節，同時能夠有效穩定電網頻率。

附圖說明

圖1為本發明應用一種在汽輪發電機上的調頻控制機構的結構示意圖。

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

具體實施方式

本發明提供一種在汽輪發電機上的調頻控制機構及方法，可以使汽輪機做到在各種情況下快速響應調節，同時能夠有效穩定電網頻率。

為了使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

在以下描述中闡述了具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施方式的限制。

如圖1所示，本實施例所使用的汽輪機1上設有抽汽口、高壓調門2和低壓調門3，抽汽口內安裝有抽汽隔板4，抽汽口與供熱首站6之間通過通汽管道連接，通汽管道內安裝有抽汽蝶閥5，高壓調門2、低壓調門3、抽汽隔板4與抽汽蝶閥5分別與控制臺連接。

一種在汽輪發電機組上的調頻控制方法，使用上述的在汽輪發電機組上的調頻控制機構，包括如下步驟：

1）控制臺對電網周波進行讀取，電網周波即為發電機轉速，發電機的額定轉速為3000轉每分鐘，當其轉速波動超過±2轉每分鐘時，控制臺會對發電機組進行一次調頻控制；

2）控制臺監控抽汽隔板4的開合程度，當通過調整抽汽隔板4能夠滿足一次調頻控制時，由抽汽隔板4參與調頻控制，此時抽汽蝶閥5不工作，抽汽蝶閥5的閥門處于全開狀態；

3）控制臺監控抽汽隔板4的開合程度，當控制臺檢測到抽汽隔板4的開合超過有效程度，通過調整抽汽隔板4不能夠滿足一次調頻控制時，控制臺將抽汽蝶閥5加入一次調頻控制回路，即同時控制抽汽蝶閥5和抽汽隔板4的開合并監控抽汽蝶閥5的開合程度。

首先，步驟二中控制臺通過監控主汽門對汽輪機的供熱來調整抽汽隔板4的開合，主汽門的供熱量越小，抽汽隔板4開度越大；主汽門的供熱量越大，抽汽隔板4開度越小。

其次，步驟三中所述抽汽隔板4開合的有效程度為70%。控制臺在汽輪發電機工作時，對抽汽隔板4的開合程度進行監控，當抽汽隔板4的開合程度大于70%時，控制臺會將抽汽蝶閥5加入一次調頻回路，參與汽輪機的一次調頻控制。

需要說明的是，步驟二中控制臺通過監控主汽門對汽輪機的供熱來調整抽汽蝶閥5和抽汽隔板4的開合，主汽門的供熱量越小，抽汽隔板4開度越大，抽汽蝶閥5開度越小。

抽汽蝶閥5在抽汽隔板4的調節效果很差的情況下加入一次調頻控制回路，提高了該調頻控制方法的適用范圍。

又一種在汽輪發電機組上的調頻控制方法，包括如下：

1）控制臺對電網周波進行讀取，電網周波即為發電機轉速，發電機的額定轉速為3000轉每分鐘，當其轉速波動超過±2轉每分鐘時，控制臺會對發電機組進行一次調頻控制；

2）控制臺監控抽汽隔板4的開合程度，當通過調整抽汽隔板4能夠滿足一次調頻控制時，由抽汽隔板4參與調頻控制，此時抽汽蝶閥5不工作，抽汽蝶閥5的閥門處于全開狀態；

3）控制臺監控抽汽隔板4的開合程度，當控制臺檢測到抽汽隔板4的開合超過有效程度，通過調整抽汽隔板4不能夠滿足一次調頻控制時，控制臺將抽汽蝶閥5加入一次調頻控制回路，即同時控制抽汽蝶閥5和抽汽隔板4的開合并監控抽汽蝶閥5的開合程度；

4）當控制臺檢測到抽汽蝶閥5的開合低于最小程度，通過調整抽汽蝶閥5和抽汽隔板4的開合不能夠滿足一次調頻控制時，控制臺控制高壓調門2和低壓調門3加入一次調頻控制回路。

其中，步驟四中所述抽汽蝶閥5開合的最小程度為5%。控制臺在汽輪發電機工作時，對抽汽蝶閥5的開合程度進行監控。當抽汽蝶閥5的開合程度小于5%時，控制臺控制高壓調門2和低壓調門3加入一次調頻控制回路，即在控制抽汽蝶閥5和抽汽隔板4的開合的同時調整高壓調門2和低壓調門3的進汽量，保證一次調頻控制能夠正常有效。

當控制臺通過同時調整抽汽蝶閥5和抽汽隔板4調節效果很差的情況下，控制臺控制高壓調門2和低壓調門3加入調頻控制，提高了該一次調頻控制方法的適用范圍。

本發明中，所有自動控制指令均可通過現有技術完成。

本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本發明所作的舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發明說明書的內容或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。