汽輪機一次調頻能力的在線評估方法與裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及汽輪機運行控制技術領域，更具體地說，涉及一種汽輪機一次調頻能 力的在線評估方法，還涉及一種汽輪機一次調頻能力的在線評估裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，大容量的特高壓輸電線路在我國逐一落地，有力的促進了全國能源互聯，但 如果出現直流輸電閉鎖等輸電故障，對于電力輸入省份來說，其當地功率缺額會突然大幅 度增加，電網頻率將陡然下降。此時如果火電機組的一次調頻功能按設計發揮作用，將降低 電網頻率下降的幅度，減少事故的影響，因此準確掌握火電機組在線的一次調頻能力并確 保其正常發揮作用就顯得十分重要。一次調頻能力是發電機組應該具備的一種能力，一般 是由發電機組調速系統來完成，隨電網頻率變化而自動進行機組的負荷調整。
[0003] 近年來，節流配汽已成為超(超)臨界機組汽輪機的主要配汽方式，所謂節流配汽， 是指汽輪機所有的調節閥以同樣的開度對汽輪機進汽量進行調節的一種配汽方式。理論分 析與試驗結果均表明，對于大型汽輪機而言，其調節閥開度越大，運行經濟性越好，但一次 調頻能力就越差。實際運行中，發電機組的運行工況是隨時變化的，因而其一次調頻能力也 會因此而偏離設計值。進而不能按設計發揮有效降低電網頻率下降幅度的作用，易由此造 成事故，使得電網運行的安全性降低。
[0004] 綜上所述，如何有效地解決節流配汽汽輪機一次調頻能力偏離設計值引起的電網 運行安全性較差等問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

【發明內容】

[0005] 有鑒于此，本發明的第一個目的在于提供一種汽輪機一次調頻能力的在線評估方 法，該方法可以有效地解決一次調頻能力偏離設計值引起的電網運行安全性較差的問題， 本發明的第二個目的是提供一種汽輪機一次調頻能力的在線評估裝置。
[0006] 為了達到上述第一個目的，本發明提供如下技術方案：
[0007] -種汽輪機一次調頻能力的在線評估方法，包括：
[0008] 實時獲取汽輪機機組運行的當前主蒸汽壓力和當前調節閥開度；
[0009] 根據所述汽輪機機組的額定主蒸汽壓力下的調節閥開度與對應一次調頻能力之 間的關系，計算獲得當前調節閥開度對應的額定主蒸汽壓力下的一次調頻能力，其中，所述 一次調頻能力為汽輪機機組由對應調節閥開度階躍到全開的負荷增量；
[0010]根據主蒸汽壓力與一次調頻能力的關系，將所述額定主蒸汽壓力下的一次調頻能 力修正至所述當前主蒸汽壓力對應的一次調頻能力，確定為當前一次調頻能力。
[0011]優選地，上述在線評估方法中，所述根據主蒸汽壓力與一次調頻能力的關系，將所 述額定主蒸汽壓力下一次調頻能力修正至所述當前主蒸汽壓力對應的一次調頻能力，具體 為：
[0012]所述額定主蒸汽壓力下一次調頻能力乘以修正系數獲得所述當前一次調頻能力， 所述修正系數為所述當前主蒸汽壓力與所述額定主蒸汽壓力的比值。
[0013] 優選地，上述在線評估方法中，所述獲取汽輪機機組運行的當前主蒸汽壓力和當 前調節閥開度之前還包括：
[0014] 獲取不同調節閥開度下的調節閥壓損，并計算獲得調節閥開度與調節閥壓損的關 系；
[0015] 獲取額定主蒸汽壓力下調節閥壓損變化與所述汽輪機機組負荷變化的關系；
[0016] 設置調節閥全開時的調節閥壓損為預設壓損，計算獲得不同調節閥開度階躍到全 開時對應的調節閥壓損變化，根據所述調節閥開度與調節閥壓損的關系及所述額定主蒸汽 壓力下調節閥壓損變化與所述汽輪機機組負荷變化的關系，確定所述額定主蒸汽壓力下的 調節閥開度與對應一次調頻能力之間的關系。
[0017] 優選地，上述在線評估方法中，所述獲取不同調節閥開度下的調節閥壓損，并計算 獲得調節閥開度與調節閥壓損的關系，包括：
[0018] 測量不同調節閥開度對應的主蒸汽壓力，獲取不同負荷時所述汽輪機機組的調節 閥后壓力，調節閥壓損為：
[0019] Δ p= (pi-pe)/pi
[0020] 式中，Δρ表示調節閥壓損，P1表示主蒸汽壓力，Pe表示調節閥后壓力；
[0021 ]擬合得到調節閥壓損與調節閥開度的關系。
[0022] 優選地，上述在線評估方法中，所述汽輪機機組的調節閥后壓力，具體為：
[0023]
[0024] 式中，pe表示調節閥后壓力，乂表示汽輪機機組負荷，Te表示調節閥后溫度，peQ表示 額定負荷、所有調節閥全開狀態下的調節閥后壓力，NgQ表示額定負荷、所有調節閥全開狀態 下的汽輪機機組負荷，T eQ表示額定負荷、所有調節閥全開狀態下的調節閥后溫度。
[0025] 優選地，上述在線評估方法中，所述獲取額定主蒸汽壓力下調節閥壓損變化與所 述汽輪機機組負荷變化的關系，包括：
[0026] 進行不同調節閥開度下的階躍試驗，獲取試驗前后的主蒸汽壓力、調節閥開度和 汽輪機機組負荷；
[0027] 將試驗前后的汽輪機機組負荷分別修正至對應于額定主蒸汽壓力下的汽輪機機 組負荷；
[0028] 根據調節閥開度與調節閥壓損的關系，計算獲得不同調節閥開度階躍前后對應的 調節閥壓損變化，擬合得到不同調節閥壓損變化對應的主蒸汽壓力下汽輪機機組負荷變化 的關系。
[0029] 優選地，在線評估方法中，所述預設壓損的范圍為2%_3%。
[0030] 應用本發明提供的汽輪機一次調頻能力在線評估方法時，根據實時獲取的汽輪機 機組運行的當前主蒸汽壓力和當前調節閥開度，經過計算獲得汽輪機機組由當前調節閥開 度階躍到全開對應的負荷增量，即功率變化，獲得實時的當前一次調頻能力。因而在不影響 機組正常運行的情況下，高精度的完成了汽輪機機組一次調頻能力的在線評估，汽輪機機 組可根據評估結果，實時調整汽輪機運行參數，確保機組的一次調頻能力滿足規定要求，且 使汽輪機在滿足一次調頻要求的同時盡可能的增加調節閥開度，提高運行經濟性。同時，電 力調度部門也可以實時監視并網機組的一次調頻能力，更加合理的安排電力生產，提高電 網運行的安全性。
[0031]為了達到上述第二個目的，本發明還提供了一種汽輪機一次調頻能力的在線評估 裝置。
[0032] 一種汽輪機一次調頻能力的在線評估裝置，包括：
[0033] 獲取模塊，用于實時獲取汽輪機機組運行的當前主蒸汽壓力和當前調節閥開度；
[0034] 計算模塊，用于根據所述汽輪機機組的額定主蒸汽壓力下的調節閥開度與對應一 次調頻能力之間的關系，計算獲得當前調節閥開度對應的額定主蒸汽壓力下的一次調頻能 力，其中，所述一次調頻能力為汽輪機機組由對應調節閥開度階躍到全開的負荷增量； [0035]修正模塊，用于根據主蒸汽壓力與一次調頻能力的關系，將所述額定主蒸汽壓力 下的一次調頻能力修正至所述當前主蒸汽壓力對應的一次調頻能力，確定為當前一次調頻 能力。
[0036]優選地，上述線評估裝置中，所述修正模塊用于所述額定主蒸汽壓力下一次調頻 能力乘以修正系數獲得當前一次調頻能力，所述修正系數為所述當前主蒸汽壓力與所述額 定主蒸汽壓力的比值。
[0037]優選地，上述線評估裝置中，還包括：
[0038] 第一獲取模塊，用于獲取不同調節閥開度下的調節閥壓損，并計算獲得調節閥開 度與調節閥壓損的關系；
[0039] 第二獲取模塊，用于獲取額定主蒸汽壓力下調節閥壓損變化與所述汽輪機機組負 荷變化的關系；
[0040] 處理模塊，用于設置調節閥全開時的調節閥壓損為預設壓損，計算獲得不同調節 閥開度階躍到全開時對應的調節閥壓損變化，根據所述調節閥開度與調節閥壓損的關系及 所述額定主蒸汽壓力下調節閥壓損變化與所述汽輪機機組負荷變化的關系，確定所述額定 主蒸汽壓力下的調