本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)控制，尤其涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前可再生能源發(fā)電占比逐年提高，但可再生能源發(fā)電方式普遍存在間歇性與波動(dòng)性，其發(fā)電負(fù)荷非常依賴環(huán)境條件，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出巨大挑戰(zhàn)。燃?xì)廨啓C(jī)及燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電方式憑借其清潔環(huán)保、啟停快、變負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)勢，對維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定起到關(guān)鍵作用，得到迅速發(fā)展。燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電負(fù)荷越高，其發(fā)電效率也越高，因此燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組通常在高負(fù)荷段運(yùn)行。然而在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電負(fù)荷升高的同時(shí)伴隨著透平入口溫度的升高，受高溫部件材料的限制，燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電負(fù)荷存在上限。由于透平入口溫度過高難以測量，因此普遍采取限制透平排氣溫度的方法來保證透平入口溫度在允許范圍內(nèi)。通過調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的燃料流量使透平排氣溫度控制在安全范圍內(nèi)，稱為燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制系統(tǒng)，簡稱溫度控制系統(tǒng)。

2、根據(jù)壓氣機(jī)的壓比，在不同壓比下定義透平排氣溫度的上限值(即設(shè)定值)，構(gòu)成溫控線。根據(jù)當(dāng)前工況下的壓氣機(jī)壓比確定透平排氣溫度設(shè)定值，與實(shí)際的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度通過pid控制器求解燃料流量基準(zhǔn)。由于燃?xì)廨啓C(jī)的特殊控制方式，其轉(zhuǎn)速負(fù)荷控制系統(tǒng)、加速度控制系統(tǒng)、啟動(dòng)控制系統(tǒng)等也通過燃料流量來調(diào)節(jié)機(jī)組參數(shù)，將各個(gè)控制系統(tǒng)計(jì)算到的燃料流量基準(zhǔn)中的最小值作為最終的燃料流量基準(zhǔn)來調(diào)節(jié)燃料流量。在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，一般是轉(zhuǎn)速負(fù)荷控制系統(tǒng)計(jì)算到的燃料流量基準(zhǔn)最小，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷持續(xù)升高時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度隨之升高，排氣溫度與溫度設(shè)定值偏差變小，直到溫度控制系統(tǒng)計(jì)算到的燃料流量基準(zhǔn)最小，機(jī)組負(fù)荷達(dá)到最高，稱為溫控狀態(tài)。在機(jī)組進(jìn)入溫控狀態(tài)后，不再能夠自由調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷，失去了調(diào)峰調(diào)頻能力。因此電網(wǎng)調(diào)度經(jīng)常將燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的負(fù)荷控制在高負(fù)荷段卻又不進(jìn)入溫控狀態(tài)，使機(jī)組發(fā)電效率最大的同時(shí)保持一定的調(diào)峰調(diào)頻能力。由于電網(wǎng)頻率的波動(dòng)性，轉(zhuǎn)速負(fù)荷控制系統(tǒng)進(jìn)行一次調(diào)頻會使其計(jì)算到的燃料流量基準(zhǔn)上下波動(dòng)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷較高時(shí)，溫度控制系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速負(fù)荷控制系統(tǒng)的燃料流量基準(zhǔn)非常接近，由于轉(zhuǎn)速負(fù)荷控制系統(tǒng)燃料流量基準(zhǔn)的上下波動(dòng)，使得機(jī)組在轉(zhuǎn)速負(fù)荷控制與溫度控制之間來回切換，大大影響機(jī)組的調(diào)頻性能，無法滿足規(guī)定的調(diào)頻性能考核指標(biāo)，造成經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法及系統(tǒng)解決由于一次調(diào)頻導(dǎo)致機(jī)組在溫控狀態(tài)與轉(zhuǎn)速負(fù)荷控制狀態(tài)間來回切換，影響機(jī)組的調(diào)頻性能的問題。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法，包括：

5、獲取壓氣機(jī)的進(jìn)出口壓力，根據(jù)進(jìn)出口壓力計(jì)算壓氣機(jī)壓比，并通過第一函數(shù)計(jì)算透平排氣溫度設(shè)定值；

6、獲取電網(wǎng)頻率，將電網(wǎng)頻率與固定頻率進(jìn)行作差，得到電網(wǎng)頻差，根據(jù)電網(wǎng)頻差計(jì)算初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量；

7、獲取透平排氣溫度，將透平排氣溫度設(shè)定值和初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量以及透平排氣溫度通過第一控制器計(jì)算第一燃料流量基準(zhǔn)；

8、根據(jù)透平排氣溫度設(shè)定值和透平排氣溫度通過第二控制器計(jì)算第二燃料流量基準(zhǔn)；

9、獲取第三燃料流量基準(zhǔn)，第三燃料流量基準(zhǔn)和第二燃料流量基準(zhǔn)進(jìn)行比較，并結(jié)合初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量對溫控線進(jìn)行修正，將第三燃料流量基準(zhǔn)和第一燃料流量基準(zhǔn)的較小值作為最終的燃料流量基準(zhǔn)。

10、作為本發(fā)明所述的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：壓氣機(jī)壓比包括：

11、壓氣機(jī)出口絕對壓力為壓氣機(jī)出口表壓加上大氣壓力；

12、壓氣機(jī)入口壓力為大氣壓力減去壓氣機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)壓差；

13、壓氣機(jī)壓比為壓氣機(jī)出口壓力與壓氣機(jī)入口壓力的比值。

14、作為本發(fā)明所述的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量包括：

15、將電網(wǎng)頻差經(jīng)過第二函數(shù)計(jì)算得到初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量；

16、當(dāng)?shù)诙剂狭髁炕鶞?zhǔn)大于第三燃料流量基準(zhǔn)，比較器輸出為0，將初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量作為最終的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量。

17、作為本發(fā)明所述的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：第一燃料流量基準(zhǔn)和第二燃料流量基準(zhǔn)包括：

18、第一燃料流量基準(zhǔn)為，將透平排氣溫度設(shè)定值與最終的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量求和再減去透平排氣溫度的值，通過第一控制器計(jì)算得到第一燃料流量基準(zhǔn)；

19、第二燃料流量基準(zhǔn)為，將透平排氣溫度設(shè)定值與透平排氣溫度作差，通過第二控制器計(jì)算得到第二燃料流量基準(zhǔn)。

20、作為本發(fā)明所述的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：

21、當(dāng)電網(wǎng)頻率小于固定頻率，且超過一次調(diào)頻死區(qū)，則增大第一燃料流量基準(zhǔn)。

22、作為本發(fā)明所述的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：對溫控線進(jìn)行修正包括：

23、電網(wǎng)頻率降低的同時(shí)增加最終的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量，增大第一燃料流量基準(zhǔn)，保持第三燃料流量基準(zhǔn)小于第一燃料流量基準(zhǔn)。

24、作為本發(fā)明所述的燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：

25、對于傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組，若第二燃料流量基準(zhǔn)小于第三燃料流量基準(zhǔn)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組進(jìn)入溫控狀態(tài)；

26、對于目前的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組，若第一燃料流量基準(zhǔn)小于第三燃料流量基準(zhǔn)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組進(jìn)入溫控狀態(tài)；

27、保留第二燃料流量基準(zhǔn)和第三燃料流量基準(zhǔn)的比較結(jié)果，當(dāng)連續(xù)設(shè)定時(shí)間第二燃料流量基準(zhǔn)一直小于第三燃料流量基準(zhǔn)時(shí)，將排氣溫度設(shè)定值修正量變?yōu)?，第一燃料流量基準(zhǔn)減小至第三燃料流量基準(zhǔn)以下，燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組進(jìn)入溫控狀態(tài)。

28、第二方面，本發(fā)明提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制系統(tǒng)，包括：

29、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制所需的數(shù)據(jù)；

30、第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)進(jìn)出口壓力計(jì)算壓氣機(jī)壓比，并通過第一函數(shù)計(jì)算透平排氣溫度設(shè)定值；

31、第二計(jì)算模塊，用于將電網(wǎng)頻率與固定頻率進(jìn)行作差，得到電網(wǎng)頻差，根據(jù)電網(wǎng)頻差計(jì)算初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量；

32、第三計(jì)算模塊，用于將透平排氣溫度設(shè)定值和初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量以及透平排氣溫度通過第一控制器計(jì)算第一燃料流量基準(zhǔn)；

33、第四計(jì)算模塊，用于根據(jù)透平排氣溫度設(shè)定值和透平排氣溫度通過第二控制器計(jì)算第二燃料流量基準(zhǔn)；

34、修正模塊，用于將第三燃料流量基準(zhǔn)和第二燃料流量基準(zhǔn)進(jìn)行比較，并結(jié)合初始燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度設(shè)定值修正量對溫控線進(jìn)行修正，將第三燃料流量基準(zhǔn)和第一燃料流量基準(zhǔn)的較小值作為最終的燃料流量基準(zhǔn)。

35、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：

36、存儲器和處理器；

37、所述存儲器用于存儲計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法的步驟。

38、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其存儲有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述燃?xì)廨啓C(jī)透平排氣溫度控制方法的步驟。

39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化自動(dòng)調(diào)整透平排氣溫度設(shè)定值，以優(yōu)化燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的一次調(diào)頻性能。當(dāng)電網(wǎng)頻率下降時(shí)，通過適當(dāng)提高透平排氣溫度設(shè)定值，增加溫度控制系統(tǒng)的燃料流量基準(zhǔn)，從而避免機(jī)組由于一次調(diào)頻在溫控狀態(tài)與轉(zhuǎn)速負(fù)荷控制狀態(tài)間頻繁切換，提高機(jī)組調(diào)頻性能。當(dāng)透平排氣溫度持續(xù)偏高時(shí)能取消對透平排氣溫度設(shè)定值的修正，使機(jī)組正常進(jìn)入溫控狀態(tài)，保證安全運(yùn)行。通過智能調(diào)整溫控線，減少因頻繁切換控制方式導(dǎo)致的調(diào)頻性能損失，產(chǎn)生調(diào)頻經(jīng)濟(jì)收益，在保證機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，提高電網(wǎng)對新能源電力的消納能力，促進(jìn)新能源電力的發(fā)展和利用。