一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法与流程

1.本发明涉及火力发电机组自动控制领域，尤其是涉及一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法。

背景技术：

2.引风机作为火力发电机组的重要大型辅机，其电耗占厂用电比例较大。因此，合理选择引风机驱动方式，有利于减少厂用电耗能、增加机组净供电量、提高电力企业收益。其中，“汽电双驱”技术近年来开始在我国电力行业应用，该技术同时采用电动机和工业透平共同驱动引风机，充分利用蒸汽焓降降低电动机电耗，即能降低引风机驱动能耗，又能提高引风机动力源可靠性。
3.汽电双驱引风机系统相对较复杂，主体设备包括引风机、异步电动发电机(下简称电机)、齿轮箱、小汽轮机等，任一设备故障跳闸会对整个系统直接产生影响。但在现有设计中，未考虑电机甩负荷工况的控制方式。

技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，该方法在保障机组安全稳定性的同时，实现经济运行，有助于进一步推动火电机组节能减排。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.根据本发明的一个方面，提供了一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，所述汽电双驱引风机组包括引风机、小汽轮机和异步电机，所述控制方法包括优化小汽轮机控制模式，设计异步电机甩负荷工况的控制策略及甩负荷工况结束后在线恢复过程的控制策略。
7.作为优选的技术方案，所述的控制方法具体包括以下步骤：
8.步骤s1，根据甩负荷类型，生成综合判断信号；
9.步骤s2，保障在安全范围内，设计小汽轮机调阀超驰回路；
10.步骤s3，完善小汽轮机meh控制模式；
11.步骤s4，设计引风机电机甩负荷后，在线恢复控制过程。
12.作为优选的技术方案，所述步骤s1具体包括：
13.s101)电机故障导致引风机轴系无法继续运行，电气开关跳闸并联锁跳闸小汽轮机，该类故障信号组合生成电机联跳小汽轮机综合信号；
14.s102)电机甩负荷但不影响引风机轴系安全，引风机由小汽轮机驱动继续运行；该类故障信号与电机开关状态、小汽轮机转速、小汽轮机调阀开度组合生成甩负荷信号。
15.作为优选的技术方案，所述步骤s2具体为：
16.通过引风机系统特性试验，获取小汽轮机调阀开度、炉膛负压、总风量、引风机电功率、小汽轮机进汽参数、小汽轮机背压、锅炉负荷的参数变化情况，在保障在安全范围内，
设计小汽轮机调阀超驰回路。
17.作为优选的技术方案，所述步骤s3具体为：
18.设计小汽轮机阀位控制模式，优化转速控制策略，增加低转速保护功能，并设计引风机电机甩负荷工况发生时的控制策略。
19.作为优选的技术方案，所述设计引风机电机甩负荷工况发生时的控制策略具体为：
20.(1)若机组在汽驱发电模式运行，遇甩负荷工况小汽轮机调阀超驰动作，自动快速关至某设定值，同时，转为纯汽驱模式，即由小汽轮机驱动引风机；
21.(2)若机组在汽电双驱模式运行，遇甩负荷工况小汽轮机调门瞬间阶跃开至某设定值，同时，转为纯汽驱模式。
22.作为优选的技术方案，所述步骤s4设计引风机电机甩负荷后，在线恢复控制过程包括两种：
23.方案一：汽驱-纯电驱-汽电双驱-汽驱发电模式；
24.方案二：汽驱-汽电双驱-汽驱发电模式。
25.作为优选的技术方案，所述方案一具体包括以下步骤：
26.s4011)汽驱模式下，控制小汽轮机转速至啮合转速附近，不高于啮合转速；
27.s4012)引风机电气开关合闸，转纯电驱模式；
28.s4013)逐步升高小汽轮机转速到啮合转速，离合器自动使小汽轮机与异步电机啮合，机组由纯电驱转为汽电双驱模式；
29.s4014)逐步开大小汽轮机调阀，增加电机发电出力，异步电机转为发电机运行状态，此时，由小汽轮机带异步电机和引风机运行，进入汽驱发电模式；
30.s4015)完成在线恢复。
31.作为优选的技术方案，所述方案二具体包括以下步骤：
32.s4021)汽驱模式下，控制小汽轮机转速至啮合转速附近，稳定略高于啮合转速；
33.s4022)引风机电气开关合闸，离合器啮合，转汽电双驱或汽驱发电模式；
34.s4023)逐步开大小汽轮机调门，增加电机发电出力，完成在线恢复。
35.作为优选的技术方案，该方法为汽电双驱引风机组增加引风机电机甩负荷工况的控制策略，合理减少小汽轮机保护动作频次，减少机组引风机rb触发概率。
36.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
37.1、本发明设计了汽电双驱机组引风机电机甩负荷工况的控制方法。合理减少了小汽轮机保护动作频次，大大减少了机组引风机rb触发概率。且无需额外增加硬件设备，仅需优化控制策略和调整运行方式。
38.2、本发明完善了甩负荷工况发生后，机组在线恢复至正常运行方式的控制方案。
39.3、本发明为汽电双驱机组引风机电机甩负荷工况提供了解决方案，确保了引风机系统的安全可靠运行，利于充分发挥汽电双驱技术的经济性，有助于进一步推动火电机组节能减排。
附图说明
40.图1为本发明控制方法的流程图。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
42.本发明提出一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，具体包括：优化小汽轮机控制模式，设计引风机电机甩负荷工况的控制策略及甩负荷工况结束在线恢复过程的控制方案等工作。通过本发明能够为该类机组增加引风机电机甩负荷工况控制，合理减少小汽轮机保护动作频次，减少机组引风机rb触发概率。这样在保障机组安全稳定性的同时，实现经济运行，有助于进一步推动火电机组节能减排。
43.如图1所示，本发明针对汽电双驱机组的引风机组电机甩负荷控制方法，包括：
44.步骤s1、区分甩负荷类型，生成综合判据，主要分为：
45.(1)电机故障导致风机轴系无法继续运行，如振动、瓦温等原因需急停时，电气开关跳闸应联锁跳闸小汽轮机。该类故障信号组合生成电机联跳小汽轮机综合信号。
46.(2)电机甩负荷但不影响风机轴系安全，引风机可以由小汽轮机驱动继续运行。该类型号与电机开关状态、小汽轮机转速、小汽轮机调阀开度等组合生成甩负荷信号。
47.步骤s2、通过引风机系统特性试验，获取小汽轮机调阀开度、炉膛负压、总风量、引风机电功率、小汽轮机进汽参数、小汽轮机背压、锅炉负荷及其他机组主要参数变化情况，摸取典型工况，保障在安全范围内，设计小汽轮机调阀超驰回路。
48.步骤s3、完善小汽轮机meh控制模式，设计小汽轮机阀位控制模式，优化转速控制策略，增加低转速保护功能，重点设计引风机电机甩负荷工况发生时：
49.(1)若机组在汽驱发电模式运行，遇此工况小汽轮机调阀超驰动作，自动快速关至某设定值，同时，转为纯汽驱模式，即由小汽轮机驱动引风机系统。
50.(2)若机组在汽电双驱模式运行，遇此工况小汽轮机调门瞬间阶跃开至某设定值，同时，转为纯汽驱模式。
51.步骤s4、设计引风机电机甩负荷后，在线恢复控制方案：
52.(1)方案一，汽驱-电驱-汽电双驱-汽驱发电模式
53.1)汽驱模式下，控制小汽轮机转速至啮合转速附近，不高于啮合转速；
54.2)引风机电气开关合闸，转电驱模式；
55.3)逐步升高小汽轮机转速到啮合转速，离合器自动使小汽轮机与异步电机啮合，机组由纯电驱转为汽电双驱模式；
56.4)逐步开大小汽轮机调阀，增加电机发电出力，异步电机转为发电机运行状态，此时，由小汽轮机带异步电机和引风机运行，进入汽驱发电模式；
57.5)完成在线恢复。
58.(2)方案二，汽驱-汽电双驱-汽驱发电模式
59.1)汽驱模式下，控制小汽轮机转速至啮合转速附近，稳定略高于啮合转速；
60.2)引风机电气开关合闸，离合器啮合，转汽电双驱或汽驱发电模式；
61.3)逐步开大小汽轮机调门，增加电机发电出力，完成在线恢复。
62.具体实施例
63.对于某台百万千瓦级超超临界汽轮发电机组，设置有两台50％bmcr汽电双驱引风机，引风机排汽回热系统采用“背压式汽轮机+定速比齿轮箱+异步电机+动调风机”配置。同时，每台引风机配套小汽轮机配置一套带离合器减速齿轮箱、润滑油系统、轴封系统、小汽轮机供汽与排汽系统等。小汽轮机汽源选用机组中压进汽，即锅炉一级再热器出口蒸汽，排汽回到六号低加。
64.机组正常带负荷运行时，主要分为以下几种情况：
65.(1)机组在汽驱发电模式运行，若发生引风机电机甩负荷信号，小汽轮机进汽调阀超驰动作迅速关小到某设定值，该定值是根据负荷对应函数加修正生成，并控制小汽轮机转速，以维持引风机正常运转，转为纯汽驱模式。
66.(2)若机组运行在汽电双驱模式，甩负荷工况发生时小汽轮机调门瞬间阶跃开大到某设定值，并控制小汽轮机转速，同时转为纯汽驱模式。
67.当引风机电机甩负荷结束，需要在汽驱模式下在线恢复的控制方案：
68.(1)方案一，汽驱-电驱-汽电双驱-汽驱发电模式
69.1)汽驱模式下，控制小汽轮机转速至啮合转速附近，不高于啮合转速；
70.2)引风机电气开关合闸，转电驱模式；
71.3)逐步升高小汽轮机转速到啮合转速，离合器自动使小汽轮机与异步电机啮合，机组由纯电驱转为汽电双驱模式；
72.4)逐步开大小汽轮机调阀，增加电机发电出力，异步电机转为发电机运行状态，此时，由小汽轮机带异步电机和引风机运行，进入汽驱发电模式；
73.5)完成在线恢复。
74.(2)方案二，汽驱-汽电双驱-汽驱发电模式
75.1)汽驱模式下，控制小汽轮机转速至啮合转速附近，稳定略高于啮合转速；
76.2)引风机电气开关合闸，离合器啮合，转汽电双驱或汽驱发电模式；
77.3)逐步开大小汽轮机调门，增加电机发电出力，完成在线恢复。
78.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，所述汽电双驱引风机组包括引风机、小汽轮机和异步电机，其特征在于，所述控制方法包括优化小汽轮机控制模式，设计异步电机甩负荷工况的控制策略及甩负荷工况结束后的在线恢复过程的控制策略。2.根据权利要求1所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，所述的控制方法具体包括以下步骤：步骤s1，根据甩负荷类型，生成综合判断信号；步骤s2，保障在安全范围内，设计小汽轮机调阀超驰回路；步骤s3，完善小汽轮机meh控制模式；步骤s4，设计引风机电机甩负荷后，在线恢复控制过程。3.根据权利要求2所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：s101)电机故障导致引风机轴系无法继续运行，电气开关跳闸并联锁跳闸小汽轮机，该类故障信号组合生成电机联跳小汽轮机综合信号；s102)电机甩负荷但不影响引风机轴系安全，引风机由小汽轮机驱动继续运行；该类故障信号与电机开关状态、小汽轮机转速、小汽轮机调阀开度组合生成甩负荷信号。4.根据权利要求2所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：通过引风机系统特性试验，获取小汽轮机调阀开度、炉膛负压、总风量、引风机电功率、小汽轮机进汽参数、小汽轮机背压、锅炉负荷的参数变化情况，在保障在安全范围内，设计小汽轮机调阀超驰回路。5.根据权利要求2所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，所述步骤s3具体为：设计小汽轮机阀位控制模式，优化转速控制策略，增加低转速保护功能，并设计引风机电机甩负荷工况发生时的控制策略。6.根据权利要求5所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，所述设计引风机电机甩负荷工况发生时的控制策略具体为：(1)若机组在汽驱发电模式运行，遇甩负荷工况小汽轮机调阀超驰动作，自动快速关至某设定值，同时，转为纯汽驱模式，即由小汽轮机驱动引风机；(2)若机组在汽电双驱模式运行，遇甩负荷工况小汽轮机调门瞬间阶跃开至某设定值，同时，转为纯汽驱模式。7.根据权利要求2所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，所述步骤s4设计引风机电机甩负荷后，在线恢复控制过程包括两种：方案一：汽驱-纯电驱-汽电双驱-汽驱发电模式；方案二：汽驱-汽电双驱-汽驱发电模式。8.根据权利要求7所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，所述方案一具体包括以下步骤：s4011)汽驱模式下，控制小汽轮机转速至啮合转速附近，不高于啮合转速；s4012)引风机电气开关合闸，转纯电驱模式；s4013)逐步升高小汽轮机转速到啮合转速，离合器自动使小汽轮机与异步电机啮合，
机组由纯电驱转为汽电双驱模式；s4014)逐步开大小汽轮机调阀，增加电机发电出力，异步电机转为发电机运行状态，此时，由小汽轮机带异步电机和引风机运行，进入汽驱发电模式；s4015)完成在线恢复。9.根据权利要求7所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，所述方案二具体包括以下步骤：s4021)汽驱模式下，控制小汽轮机转速至啮合转速附近，稳定略高于啮合转速；s4022)引风机电气开关合闸，离合器啮合，转汽电双驱或汽驱发电模式；s4023)逐步开大小汽轮机调门，增加电机发电出力，完成在线恢复。10.根据权利要求1所述的一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，其特征在于，该方法为汽电双驱引风机组增加引风机电机甩负荷工况的控制策略，合理减少小汽轮机保护动作频次，减少机组引风机rb触发概率。

技术总结

本发明涉及一种汽电双驱引风机组电机甩负荷控制方法，所述汽电双驱引风机组包括引风机、小汽轮机和异步电机，所述控制方法包括优化小汽轮机控制模式，设计异步电机甩负荷工况的控制策略及甩负荷工况结束后在线恢复过程的控制策略。与现有技术相比，本发明具有确保了引风机系统的安全可靠运行，利于充分发挥汽电双驱技术的经济性，有助于进一步推动火电机组节能减排等优点。组节能减排等优点。组节能减排等优点。