核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制方法及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站汽機(jī)控制系統(tǒng)，尤其涉及核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制方法及其控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]外界負(fù)荷變化引起電網(wǎng)頻率改變時(shí)，電網(wǎng)內(nèi)并列運(yùn)行的各運(yùn)行機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)將根據(jù)各自的靜態(tài)特性改變機(jī)組的功率，以適用外界負(fù)荷變化的需要，這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)功率，以減小電網(wǎng)頻率改變幅度的方法為一次調(diào)頻。一次調(diào)頻是一種有差調(diào)節(jié)，是對電網(wǎng)頻率進(jìn)行有差的自動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到新的平衡，并且具有將電網(wǎng)頻率的變化限制在一定范圍內(nèi)的功能，是保證電網(wǎng)安全的重要手段。一次調(diào)頻死區(qū)是為防止在電網(wǎng)頻差小范圍變化時(shí)汽機(jī)調(diào)門不必要的動(dòng)作而設(shè)置的頻差，只有當(dāng)頻率變化超過額定頻率時(shí)，才起調(diào)節(jié)作用。
[0003]現(xiàn)有的核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻系統(tǒng)中一次調(diào)頻死區(qū)可調(diào)節(jié)范圍過小，且輸出沒有限制，而且汽機(jī)甩負(fù)荷、電網(wǎng)擾動(dòng)、超加速、汽機(jī)壓力或SD限制等情況時(shí)會(huì)自動(dòng)退出，導(dǎo)致當(dāng)機(jī)組滿功率運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)頻率稍有波動(dòng)，一次調(diào)頻死區(qū)會(huì)增加汽機(jī)的轉(zhuǎn)速或負(fù)荷控制，導(dǎo)致反應(yīng)堆功率增大，加劇電網(wǎng)故障，進(jìn)而引發(fā)安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制方法及其控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制方法，包括如下步驟:
[0006]S1:接收目標(biāo)轉(zhuǎn)速值和轉(zhuǎn)速實(shí)測值，并根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速值和所述轉(zhuǎn)速實(shí)測值計(jì)算當(dāng)前半速汽機(jī)的工作頻率；
[0007]S2:預(yù)先設(shè)置一次調(diào)頻死區(qū)的額定頻率為-1.25Hz?+1.5Hz ；
[0008]S3:判斷是否接收到一次調(diào)頻死區(qū)切換信號(hào)，若是，則輸出所述工作頻率，執(zhí)行步驟S4 ;若否，則對所述工作頻率與所述額定頻率進(jìn)行比較處理，若所述工作頻率在所述額定頻率范圍之內(nèi)，則輸出零；若所述工作頻率在所述額定頻率范圍之外，則輸出經(jīng)一次調(diào)頻死區(qū)進(jìn)行處理后的處理頻率，執(zhí)行步驟S4 ;
[0009]S4:接收所述工作頻率或所述處理頻率，并對所述工作頻率或所述處理頻率進(jìn)行調(diào)頻處理，輸出用于控制汽機(jī)進(jìn)汽閥開度和反應(yīng)堆工作的頻率貢獻(xiàn)值；
[0010]S5:根據(jù)所述頻率貢獻(xiàn)值，控制所述汽機(jī)進(jìn)汽閥開度和反應(yīng)堆工作。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述步驟SI包括:接收目標(biāo)轉(zhuǎn)速值和轉(zhuǎn)速實(shí)測值，并對所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速值和所述轉(zhuǎn)速實(shí)測值進(jìn)行減法處理，得到其轉(zhuǎn)速偏差值，再根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差值進(jìn)行轉(zhuǎn)速頻率轉(zhuǎn)換處理，得到當(dāng)前半速汽機(jī)的工作頻率。
[0012]優(yōu)選地，所述一次調(diào)頻死區(qū)切換信號(hào)包括手動(dòng)切除信號(hào)和機(jī)組非并網(wǎng)命令。
[0013]優(yōu)選地，所述機(jī)組非并網(wǎng)命令包括斷路器斷開信號(hào)或出口開關(guān)斷開信號(hào)。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟S4包括:接收所述工作頻率或處理頻率，并將所述工作頻率或處理頻率與預(yù)設(shè)的同步傾斜度進(jìn)行除法處理，得到初始的一次調(diào)頻輸出，再將所述初始的一次調(diào)頻輸出與預(yù)設(shè)的高低限制值范圍進(jìn)行比較，若所述初始的一次調(diào)頻輸出在高低限制值范圍之內(nèi)，則直接輸出所述初始的一次調(diào)頻輸出作為頻率貢獻(xiàn)值；若所述初始的一次調(diào)頻輸出在高低限制值范圍之外，則輸出所述高低限制值范圍作為頻率貢獻(xiàn)值。
[0015]優(yōu)選地，所述高低限制值范圍為-10%?+10%。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟S5還包括:接收轉(zhuǎn)速控制指令和負(fù)荷控制指令，并將所述頻率貢獻(xiàn)值、所述轉(zhuǎn)速控制指令和負(fù)荷控制指令進(jìn)行處理，輸出所述轉(zhuǎn)速實(shí)測值和負(fù)荷實(shí)測值，并將所述轉(zhuǎn)速實(shí)測值輸出至步驟Si。
[0017]本發(fā)明還提供一種核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括頻率計(jì)算模塊、與所述頻率計(jì)算模塊相連的一次調(diào)頻死區(qū)模塊、死區(qū)切除控制模塊、與所述死區(qū)切除控制模塊相連的調(diào)頻處理模塊、以及與所述調(diào)頻處理模塊相連的工作控制模塊，所述死區(qū)切除控制模塊分別與所述頻率計(jì)算模塊、所述一次調(diào)頻死區(qū)模塊和所述調(diào)頻處理模塊相連；
[0018]頻率計(jì)算模塊:用于接收目標(biāo)轉(zhuǎn)速值和轉(zhuǎn)速實(shí)測值，并根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速值和所述轉(zhuǎn)速實(shí)測值計(jì)算當(dāng)前半速汽機(jī)的工作頻率；
[0019]—次調(diào)頻死區(qū)模塊:用于預(yù)先設(shè)置一次調(diào)頻死區(qū)的額定頻率為-1.25Hz?+1.5Hz ；
[0020]死區(qū)切除控制模塊:用于判斷是否接收到一次調(diào)頻死區(qū)切換信號(hào)，若是，則輸出所述工作頻率；若否，則對所述工作頻率與所述額定頻率進(jìn)行比較處理，若所述工作頻率在所述額定頻率范圍之內(nèi)，則輸出零；若所述工作頻率在所述額定頻率范圍之外，則輸出經(jīng)一次調(diào)頻死區(qū)進(jìn)行處理后的處理頻率；
[0021]調(diào)頻處理模塊:用于接收所述工作頻率或所述處理頻率，并對所述工作頻率或所述處理頻率進(jìn)行調(diào)頻處理，輸出用于控制汽機(jī)進(jìn)汽閥開度和反應(yīng)堆工作的頻率貢獻(xiàn)值；
[0022]工作控制模塊:用于根據(jù)所述頻率貢獻(xiàn)值，控制所述汽機(jī)進(jìn)汽閥開度和反應(yīng)堆工作。
[0023]優(yōu)選地，所述頻率計(jì)算模塊包括轉(zhuǎn)速偏差計(jì)算單元和與所述轉(zhuǎn)速偏差計(jì)算單元相連的轉(zhuǎn)速頻率計(jì)算單元，所述轉(zhuǎn)速偏差計(jì)算單元用于對接收到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值和轉(zhuǎn)速實(shí)測值進(jìn)行減法處理，得到其轉(zhuǎn)速偏差值；所述轉(zhuǎn)速頻率計(jì)算單元用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差值進(jìn)行轉(zhuǎn)速頻率轉(zhuǎn)換處理，得到當(dāng)前半速汽機(jī)的工作頻率。
[0024]優(yōu)選地，死區(qū)切除控制模塊包括用于生成一次調(diào)頻死區(qū)切換信號(hào)的死區(qū)切除信號(hào)生成單元、與所述死區(qū)切除信號(hào)相連的切除開關(guān)，所述切除開關(guān)的輸入端分別與所述頻率計(jì)算模塊和所述一次調(diào)頻死區(qū)模塊相連，輸出端與所述調(diào)頻處理模塊相連。
[0025]優(yōu)選地，所述死區(qū)切除信號(hào)生成單元包括用于生成手動(dòng)切除信號(hào)的手動(dòng)切除信號(hào)生成子單元和用于生成機(jī)組非并網(wǎng)命令的機(jī)組非并網(wǎng)命令生成子單元。
[0026]優(yōu)選地，所述調(diào)頻處理模塊包括用于生成同步傾斜度的傾斜度生成單元、與所述死區(qū)切除控制模塊和所述傾斜度生成單元相連的除法器、以及與所述除法器相連的用于生成高低限制值范圍的高低限制單元；所述除法器用于將所述工作頻率或處理頻率與預(yù)設(shè)的同步傾斜度進(jìn)行除法處理，得到初始的一次調(diào)頻輸出；所述高低限制單元用于將所述初始的一次調(diào)頻輸出與所述高低限制值范圍進(jìn)行處理，輸出頻率貢獻(xiàn)值。
[0027]優(yōu)選地，還包括分別與所述工作控制模塊相連的用于生成轉(zhuǎn)速控制指令的轉(zhuǎn)速控制指令生成單元和用于生成負(fù)荷控制指令的負(fù)荷控制指令生成單元，所述工作控制模塊對所述頻率貢獻(xiàn)值、所述轉(zhuǎn)速控制指令和負(fù)荷控制指令進(jìn)行處理，輸出所述轉(zhuǎn)速實(shí)測值和負(fù)荷實(shí)測值，并將所述轉(zhuǎn)速實(shí)測值輸出至所述頻率計(jì)算模塊。
[0028]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所提供的核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制方法及系統(tǒng)，通過擴(kuò)大一次調(diào)頻死區(qū)的額定頻率范圍，可有效降低反應(yīng)堆功率波動(dòng)引起超功率的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0029]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0030]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制方法的流程圖。
[0031]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制方法的示意圖。
[0032]圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中核電站半速汽機(jī)一次調(diào)頻控制系統(tǒng)的原理框圖。
[0033]圖中:100、頻率計(jì)算模塊；110、轉(zhuǎn)速偏差計(jì)算單元；120、轉(zhuǎn)速頻率計(jì)算單元；200、一次調(diào)頻死區(qū)模塊；300、死區(qū)切除控制模塊；310、死區(qū)切除信號(hào)生成單元；311、手動(dòng)切除信號(hào)生成子單元；312、機(jī)組非并網(wǎng)命令生成子單元；320、切除開關(guān)；400、調(diào)頻處理模塊；410、傾斜度生成單元；420、除法器；430、高低限制單元；500、工作控制模塊；510、轉(zhuǎn)速控制指令生成單元；520、負(fù)荷控制指令生成單元。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0035]