燃氣輪機功率控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及燃氣輪機控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃氣輪機功率控制方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的燃氣輪機的功率控制，采用負荷目標值與實測功率取差值與〇進行比較， 根據(jù)比較結(jié)果，對轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值進行升降處理。
[0003] 上述方法以實測功率作為比較值，當機組功率由于某種原因提升（或降低）的速 率遠小于轉(zhuǎn)速基準的提升（或降低）的速率時，實測負荷一直低于（或高于）目標負荷值， 負荷管理一直發(fā)出提升（或降低）轉(zhuǎn)速基準的指令，直至轉(zhuǎn)速基準達到上限值（或下限 值），當實測負荷被調(diào)節(jié)到高于（或低于）目標負荷時，需要降低（或提升）轉(zhuǎn)速基準，這時 轉(zhuǎn)速基準需要從上限值（或下限值）開始進行調(diào)節(jié)，到達目標值需要的時間較長，造成的超 調(diào)較大，震蕩周期較多。
[0004] 對于不參與一次調(diào)頻的機組來說，上述調(diào)節(jié)方式在功率調(diào)節(jié)出現(xiàn)響應(yīng)不及時的時 候，容易造成機組調(diào)節(jié)時間過長，震動周期過多的影響。
[0005] 鑒于此，如何控制燃氣輪機功率，以實現(xiàn)燃氣輪機機組在不參與一次調(diào)頻的情況 下負荷控制的穩(wěn)定性及快速性成為當前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種燃氣輪機功率控制方法及裝置，能夠?qū)?現(xiàn)燃氣輪機機組在不參與一次調(diào)頻的情況下負荷控制的穩(wěn)定性及快速性。
[0007] 第一方面，本發(fā)明提供一種燃氣輪機功率控制方法，包括：
[0008] 獲取燃氣輪機的實測轉(zhuǎn)數(shù)值、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速；
[0009] 根據(jù)實測轉(zhuǎn)數(shù)值和、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，獲取功率設(shè)定值；
[0010] 將預(yù)設(shè)功率目標值與功率設(shè)定值進行比較；
[0011] 若預(yù)設(shè)功率目標值大于功率設(shè)定值，則確定以第一轉(zhuǎn)速基準變化率來提升轉(zhuǎn)速基 準設(shè)定值；
[0012] 若預(yù)設(shè)功率目標值小于功率設(shè)定值，則確定以第二轉(zhuǎn)速基準變化率來降低轉(zhuǎn)速基 準設(shè)定值；
[0013] 若預(yù)設(shè)功率目標值等于功率設(shè)定值，則確定不調(diào)整轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值；
[0014] 其中，所述第一轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速獲取 的；
[0015] 所述第二轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速獲取的。
[0016] 可選地，所述功率設(shè)定值是根據(jù)實測轉(zhuǎn)數(shù)值、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn) 速，使用第一公式計算得到的；
[0017] 所述第一轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，使用第二 公式計算得到的；
[0018] 所述第二轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，使用第三 公式計算得到的；
[0019] 所述第一公式為：
[0020]
【主權(quán)項】
1. 一種燃氣輪機功率控制方法，其特征在于，包括： 獲取燃氣輪機的實測轉(zhuǎn)數(shù)值、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速； 根據(jù)實測轉(zhuǎn)數(shù)值和、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，獲取功率設(shè)定值； 將預(yù)設(shè)功率目標值與功率設(shè)定值進行比較； 若預(yù)設(shè)功率目標值大于功率設(shè)定值，則確定以第一轉(zhuǎn)速基準變化率來提升轉(zhuǎn)速基準設(shè) 定值； 若預(yù)設(shè)功率目標值小于功率設(shè)定值，則確定以第二轉(zhuǎn)速基準變化率來降低轉(zhuǎn)速基準設(shè) 定值； 若預(yù)設(shè)功率目標值等于功率設(shè)定值，則確定不調(diào)整轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值； 其中，所述第一轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速獲取的； 所述第二轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速獲取的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率設(shè)定值是根據(jù)實測轉(zhuǎn)數(shù)值、空負 荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，使用第一公式計算得到的； 所述第一轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，使用第二公式 計算得到的； 所述第二轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，使用第三公式 計算得到的； 所述第一公式為：
其中，功率系數(shù)Ks是通過第四公式計算得到的，所述第四公式為：
其中，轉(zhuǎn)速不等率是通過第五公式計算得到的，所述第五公式為：
nl為空負荷轉(zhuǎn)速，n2為滿負荷轉(zhuǎn)速，nO為額定轉(zhuǎn)速； 所述第二公式為：
其中，第一功率變化率為燃氣輪機當前工作模式對應(yīng)的功率變化率； 所述第三公式為： 第二轉(zhuǎn)速基準變化率=第一功率變化率X功率系數(shù)Ks X - 1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 獲取調(diào)整所述轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值之后的燃氣輪機的實測功率和實測轉(zhuǎn)速； 根據(jù)實測功率和功率系數(shù)Ks，獲取功率反饋值； 根據(jù)功率反饋值，獲取轉(zhuǎn)速設(shè)定值； 將轉(zhuǎn)速設(shè)定值與實測轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)運算，獲取表征燃料量的數(shù)值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述功率反饋值是根據(jù)實測功率和功率 系數(shù)Ks，使用第七公式計算得到的； 所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值是根據(jù)功率反饋值，使用第六公式計算得到的； 所述第六公式為： 轉(zhuǎn)速設(shè)定值=轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值一功率反饋值； 所述第七公式為： 功率反饋值=實測功率X功率系數(shù)Ks。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將轉(zhuǎn)速設(shè)定值與實測轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié) 運算，獲取表征燃料量的數(shù)值，包括： 將轉(zhuǎn)速設(shè)定值與實測轉(zhuǎn)速進行PID運算，獲取表征燃料量的數(shù)值。
6. -種燃氣輪機功率控制裝置，其特征在于，包括： 第一獲取模塊，用于獲取燃氣輪機的實測轉(zhuǎn)數(shù)值、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn) 速； 第二獲取模塊，用于根據(jù)實測轉(zhuǎn)數(shù)值和、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，獲取功 率設(shè)定值； 比較模塊，用于將預(yù)設(shè)功率目標值與功率設(shè)定值進行比較； 確定模塊，用于若預(yù)設(shè)功率目標值大于功率設(shè)定值，則確定以第一轉(zhuǎn)速基準變化率來 提升轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值；若預(yù)設(shè)功率目標值小于功率設(shè)定值，則確定以第二轉(zhuǎn)速基準變化率 來降低轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值；若預(yù)設(shè)功率目標值等于功率設(shè)定值，則確定不調(diào)整轉(zhuǎn)速基準設(shè)定 值； 其中，所述第一轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速獲取的； 所述第二轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速獲取的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述功率設(shè)定值是根據(jù)實測轉(zhuǎn)數(shù)值、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，使用第一公 式計算得到的； 所述第一轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，使用第二公式 計算得到的； 所述第二轉(zhuǎn)速基準變化率是根據(jù)空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，使用第三公式 計算得到的； 所述第一公式為：
其中，功率系數(shù)Ks是通過第四公式計算得到的，所述第四公式為：
其中，轉(zhuǎn)速不等率是通過第五公式計算得到的，所述第五公式為：
nl為空負荷轉(zhuǎn)速，n2為滿負荷轉(zhuǎn)速，nO為額定轉(zhuǎn)速； 所述第二公式為：
其中，第一功率變化率為燃氣輪機當前工作模式對應(yīng)的功率變化率； 所述第三公式為： 第二轉(zhuǎn)速基準變化率=第一功率變化率X功率系數(shù)Ks X - 1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括： 第三獲取模塊，用于獲取調(diào)整所述轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值之后的燃氣輪機的實測功率和實測 轉(zhuǎn)速； 第四獲取模塊，用于根據(jù)實測功率和功率系數(shù)Ks，獲取功率反饋值； 第五獲取模塊，用于根據(jù)功率反饋值，獲取轉(zhuǎn)速設(shè)定值； 第六獲取模塊，用于將轉(zhuǎn)速設(shè)定值與實測轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)運算，獲取表征燃料量的數(shù)值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述功率反饋值是根據(jù)實測功率和功率 系數(shù)Ks，使用第七公式計算得到的； 所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值是根據(jù)功率反饋值，使用第六公式計算得到的； 所述第六公式為： 轉(zhuǎn)速設(shè)定值=轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值一功率反饋值； 所述第七公式為： 功率反饋值=實測功率X功率系數(shù)Ks。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第六獲取模塊，具體用于 將轉(zhuǎn)速設(shè)定值與實測轉(zhuǎn)速進行PID運算，獲取表征燃料量的數(shù)值。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燃氣輪機功率控制方法及裝置，所述方法包括：獲取燃氣輪機的實測轉(zhuǎn)數(shù)值、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速；根據(jù)實測轉(zhuǎn)數(shù)值和、空負荷轉(zhuǎn)速、滿負荷轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速，獲取功率設(shè)定值；將預(yù)設(shè)功率目標值與功率設(shè)定值進行比較；若預(yù)設(shè)功率目標值大于功率設(shè)定值，則確定以第一轉(zhuǎn)速基準變化率來提升轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值；若預(yù)設(shè)功率目標值小于功率設(shè)定值，則確定以第二轉(zhuǎn)速基準變化率來降低轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值；若預(yù)設(shè)功率目標值等于功率設(shè)定值，則確定不調(diào)整轉(zhuǎn)速基準設(shè)定值。上述方法能夠?qū)崿F(xiàn)燃氣輪機機組在不參與一次調(diào)頻的情況下負荷控制的穩(wěn)定性及快速性。
【IPC分類】F02C9-00
【公開號】CN104747295
【申請?zhí)枴緾N201510043682
【發(fā)明人】郭慶
【申請人】北京華清燃氣輪機與煤氣化聯(lián)合循環(huán)工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月28日