一种一次调频基于前馈压力自动控制系统的制作方法
1.本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种一次调频基于前馈压力自动控制系统。
背景技术：
2.由于电能是不能储存的，供电和用电的平衡是非常重要的，电网频率是反映这一状况的重要指标。一次调频的基本原理就是机组直接接受电网频率的偏差信号，通过改变机组的实际负荷，达到稳定电网频率的目的，而一次调频的主要目的在于快速消除整个电网小幅度的负荷扰动。随着间歇性电源大规模接入电网和特高压交直流送受电规模的不断增加，电网发、输、用电的不确定性对互联电网有功平衡控制构成了新的挑战，目前主要参与电网一次调频的有火电机组、水电机组；部分风电、光伏、储能也具备电网一次调频能力。
3.复杂电网运行工况下，有必要提升一次调频的性能。火电机组一次调频是通过改变汽轮机调节汽门开度快速响应电网负荷要求，能量来自锅炉蓄热。当机组进行大频差试验或实际电网频率长时间偏离额定值时，出现机组主汽压力等主要参数波动较大，不仅影响了机组安全，而且降低了一次调频动作的持续性。
技术实现要素：
4.本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种一次调频基于前馈压力自动控制系统。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，包括：电网频率参数变送器pt1、主汽压力参数变送器pt2、锅炉主控指令参数变送器pt3、新锅炉主控指令参数变送器pt4、函数发生器模块m1、函数发生器模块m2、乘法器模块m3、切换模块m4、设定值模块m5、速率发生器模块m6、死区模块m7、加法器模块m8，电网频率参数变送器pt1的输出端与函数发生器模块m1的输入端i1连接，函数发生器模块m1的输出端o1与乘法器模块m3的第一输入端i3连接，主汽压力参数变送器pt2的输出端与函数发生器模块m2的输入端i2连接，函数发生器模块m2的输出端o2与乘法器模块m3的第二输入端i4连接，乘法器模块m3的输出端o3与切换模块m4的第一输入端i5连接，设定值模块m5的输出端o4与切换模块m4的第二输入端i6连接，切换模块m4的切换端s连接一次调频投入信号，切换模块m4的输出端o5与速率发生器模块m6的输入端i7连接，速率发生器模块m6的输出端o6与死区模块m7的输入端i8连接，死区模块m7的输出端o7与加法器模块m8的第一输入端i9连接，锅炉主控指令参数变送器pt3的输出端与加法器模块m8的第二输入端i
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连接，加法器模块m8的输出端o8连接新锅炉主控指令参数变送器pt4。
6.所述函数发生器模块m1的计算方法为：当电网频率小于等于49.7167hz时，输出o1=30，当电网频率大于等于50.2833hz时，输出o1=-30，其余情况时，输出o1=0。
7.所述函数发生器模块m2的计算方法为：输出o2=x/30，其中x为主汽压力值。
8.乘法器模块m3的计算方法为：o3=i3×
i4。
9.切换模块m4的计算方法为：当s=0时，o5= i5，当s=1时，o5= i6。
10.设定值模块m5的设定值r=0，即输出o4=0。
11.速率发生器模块m6的计算方法为：当输入值i7发生变化时，输出值o6按照每秒2.5%的量程范围逐渐变化到输入值i7。
12.死区模块m7是死区值为2的死区模块，即当输入值i8的绝对值小于等于2时，输出o7=0，当输入值i8的绝对值大于2时，输出o7= i8。
13.加法器模块m8的计算方法为：o8=i9+i
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。
14.本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
15.本发明解决了一次调频动作时机组重要参数调节品质差和主汽压力偏差大的技术问题，解决了负荷响应滞后，一次调频响应不足或响应超调、负荷稳定性差的问题，其控制原理是在常规电调侧一次调频控制策略和机组协调侧控制策略的基础上，将一次调频动作时频差信号拟合成负荷信号，形成一次调频投入信号，通过引入前馈控制回路，直接叠加到原有锅炉主控回路的输出上，从而更加快速响应负荷的变化，摒弃了机组一次调频变化时煤量、风量给水量同步按比例增减的常规控制思路，使锅炉主控提前动作，并且将电网频率的变化限制在一定范围内的功能，保证了一次调频功能高效，维护了电网稳定，同时有效保证了机组重要参数保持在安全稳定的范围内，机组安全稳定运行。
附图说明
16.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
17.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
18.以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
19.一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，包括：电网频率参数变送器pt1、主汽压力参数变送器pt2、锅炉主控指令参数变送器pt3、新锅炉主控指令参数变送器pt4、函数发生器模块m1、函数发生器模块m2、乘法器模块m3、切换模块m4、设定值模块m5、速率发生器模块m6、死区模块m7、加法器模块m8，电网频率参数变送器pt1的输出端与函数发生器模块m1的输入端i1连接，函数发生器模块m1的输出端o1与乘法器模块m3的第一输入端i3连接，主汽压力参数变送器pt2的输出端与函数发生器模块m2的输入端i2连接，函数发生器模块m2的输出端o2与乘法器模块m3的第二输入端i4连接，乘法器模块m3的输出端o3与切换模块m4的第一输入端i5连接，设定值模块m5的输出端o4与切换模块m4的第二输入端i6连接，切换模块m4的切换端s连接一次调频投入信号，切换模块m4的输出端o5与速率发生器模块m6的输入端i7连接，速率发生器模块m6的输出端o6与死区模块m7的输入端i8连接，死区模块m7的输出端o7与加法器模块m8的第一输入端i9连接，锅炉主控指令参数变送器pt3的输出端与加法器模块m8的第二输入端i
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连接，加法器模块m8的输出端o8连接新锅炉主控指令参数变送器pt4。
20.所述函数发生器模块m1的计算方法为：当电网频率小于等于49.7167hz时，输出o1=30，当电网频率大于等于50.2833hz时，输出o1=-30，其余情况时，输出o1=0。
21.所述函数发生器模块m2的计算方法为：输出o2=x/30，其中x为主汽压力值。
22.乘法器模块m3的计算方法为：o3=i3×
i4。
23.切换模块m4的计算方法为：当s=0时，o5= i5，当s=1时，o5= i6。
24.设定值模块m5的设定值r=0，即输出o4=0。
25.速率发生器模块m6的计算方法为：当输入值i7发生变化时，输出值o6按照每秒2.5%的量程范围逐渐变化到输入值i7。
26.死区模块m7是死区值为2的死区模块，即当输入值i8的绝对值小于等于2时，输出o7=0，当输入值i8的绝对值大于2时，输出o7= i8。
27.加法器模块m8的计算方法为：o8=i9+i
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。
28.本发明的原理如下：本发明中设置有死区模块m7，死区模块m7的死区值为2，为了保证控制有效性，根据死区值，调整了函数发生器模块m1的计算方法，正常情况下锅炉的电网频率为50hz，当电网频率小于等于49.7167hz时，输出o1=30，当电网频率大于等于50.2833hz时，输出o1=-30，其余情况时，输出o1=0；由于正常锅炉的主汽压力值的极限值为30mpa，故设定本发明中函数发生器模块m2的计算方法为：输出o2=x/30。
29.本发明的控制原理是在常规电调侧一次调频控制策略和机组协调侧控制策略的基础上，将一次调频动作时频差信号拟合成负荷信号，形成一次调频投入信号，通过引入前馈控制回路，直接叠加到原有锅炉主控回路的输出上，从而更加快速响应负荷的变化。
30.上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
技术特征：
1.一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，包括：电网频率参数变送器pt1、主汽压力参数变送器pt2、锅炉主控指令参数变送器pt3、新锅炉主控指令参数变送器pt4、函数发生器模块m1、函数发生器模块m2、乘法器模块m3、切换模块m4、设定值模块m5、速率发生器模块m6、死区模块m7、加法器模块m8，电网频率参数变送器pt1的输出端与函数发生器模块m1的输入端i1连接，函数发生器模块m1的输出端o1与乘法器模块m3的第一输入端i3连接，主汽压力参数变送器pt2的输出端与函数发生器模块m2的输入端i2连接，函数发生器模块m2的输出端o2与乘法器模块m3的第二输入端i4连接，乘法器模块m3的输出端o3与切换模块m4的第一输入端i5连接，设定值模块m5的输出端o4与切换模块m4的第二输入端i6连接，切换模块m4的切换端s连接一次调频投入信号，切换模块m4的输出端o5与速率发生器模块m6的输入端i7连接，速率发生器模块m6的输出端o6与死区模块m7的输入端i8连接，死区模块m7的输出端o7与加法器模块m8的第一输入端i9连接，锅炉主控指令参数变送器pt3的输出端与加法器模块m8的第二输入端i
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连接，加法器模块m8的输出端o8连接新锅炉主控指令参数变送器pt4。2.根据权利要求1所述的一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，所述函数发生器模块m1的计算方法为：当电网频率小于等于49.7167hz时，输出o1=30，当电网频率大于等于50.2833hz时，输出o1=-30，其余情况时，输出o1=0。3.根据权利要求2所述的一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，所述函数发生器模块m2的计算方法为：输出o2=x/30，其中x为主汽压力值。4.根据权利要求3所述的一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，乘法器模块m3的计算方法为：o3=i3×
i4。5.根据权利要求4所述的一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，切换模块m4的计算方法为：当s=0时，o5= i5，当s=1时，o5= i6。6.根据权利要求5所述的一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，设定值模块m5的设定值r=0。7.根据权利要求6所述的一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，速率发生器模块m6的计算方法为：当输入值i7发生变化时，输出值o6按照每秒2.5%的量程范围逐渐变化到输入值i7。8.根据权利要求7所述的一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，死区模块m7是死区值为2的死区模块。9.根据权利要求8所述的一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，其特征在于，加法器模块m8的计算方法为：o8=i9+i
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技术总结
本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种一次调频基于前馈压力自动控制系统，包括：电网频率参数变送器PT1、主汽压力参数变送器PT2、锅炉主控指令参数变送器PT3、新锅炉主控指令参数变送器PT4、函数发生器模块M1、函数发生器模块M2、乘法器模块M3、切换模块M4、设定值模块M5、速率发生器模块M6、死区模块M7、加法器模块M8，本发明解决了一次调频动作时机组重要参数调节品质差和主汽压力偏差大的技术问题，解决了负荷响应滞后，一次调频响应不足或响应超调、负荷稳定性差的问题。负荷稳定性差的问题。负荷稳定性差的问题。
