本發明涉及火力發電機組控制技術，具體涉及一種火力發電機組負荷偏差自動控制方法。
背景技術：
隨著特高壓輸電線路陸續投運，以及風電、太陽能等新能源廣泛應用，電網結構日趨復雜，電網日負荷曲線的高峰和低谷之差不斷增大，對電網的安全、穩定、優質、經濟運行提出了更高要求。為保證電能質量和清潔能源的充分利用，電網調度系統要求火力發電機組具備深度快速變負荷能力，具有快速的負荷響應性能和良好的負荷調節性能，深度參與電網調峰、調頻。火力發電機組是通過實際功率與負荷指令的偏差信號進行PID運算，形成汽輪機流量指令信號，送至汽輪機數字電液控制系統，調節汽輪機高壓調門開度，來控制機組負荷。變負荷后期，當火力發電機組實際功率接近負荷指令值時，由于負荷偏差減小，PID調節作用變弱，難以保證實際功率以目標變負荷速率達到負荷目標值，導致機組負荷調節性能達不到電網調度系統要求。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種能夠在火力發電機組負荷變動時使機組實際功率以目標變負荷速率達到負荷目標值，提高火力發電機組的負荷調節性能的火力發電機組負荷偏差自動控制方法。
為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：
一種火力發電機組負荷偏差自動控制方法，步驟包括：
1）根據被控制的火力發電機組的負荷指令變化情況判斷火力發電機組是否穩態運行，如果被控制的火力發電機組穩態運行，則跳轉重新執行步驟1）；否則，判斷被控制的火力發電機組的負荷指令變化情況為增加負荷還是減少負荷，如果負荷指令變化情況為增加負荷，則跳轉執行步驟2）；否則，跳轉執行步驟3）；
2）在機組限速負荷指令接近目標負荷指令值時，若機組實際功率小于目標負荷指令值，則在原負荷指令值基礎上增加第一指定負荷值；跳轉執行步驟1）；
3）在機組限速負荷指令接近目標負荷指令值時，若機組實際功率大于目標負荷指令值，則在原負荷指令值基礎上減小第二指定負荷值；跳轉執行步驟1）。
優選地，所述步驟1）的詳細步驟包括：
1.1）將被控制的火力發電機組t時刻的限速負荷指令減去t時刻的前一時刻t-1時刻的限速負荷指令，得到限速負荷指令變化率△M；
1.2）根據限速負荷指令變化率△M判斷被控制的火力發電機組的負荷增減需求，如果預設的連續e秒限速負荷指令變化率△M的值為0，則判定被控制的火力發電機組穩態運行，對火力發電機組既不增加負荷也不減少負荷，跳轉重新執行步驟1.1）；否則，判定被控制的火力發電機組非穩態運行，跳轉執行步驟1.3）；
1.3）判斷限速負荷指令變化率△M的值是否大于0，如果限速負荷指令變化率△M的值大于0，則判定被控制的火力發電機組的負荷指令變化情況為增加負荷，則跳轉執行步驟2）；否則，如果限速負荷指令變化率△M的值小于0，則判定被控制的火力發電機組的負荷指令變化情況為減少負荷，跳轉執行步驟3）。
優選地，所述預設的連續e秒為預設的連續5秒。
優選地，所述步驟2）的詳細步驟包括：
2.1）將被控制的火力發電機組的目標負荷指令值減去限速負荷指令，得到負荷指令偏差信號△N；
2.2）判斷負荷指令偏差信號△N在第一指定負荷區間之間的條件是否滿足，如果滿足則判定被控制的火力發電機組限速負荷指令即將達到目標負荷指令值，跳轉執行下一步；否則，跳轉執行步驟1）；
2.3）將被控制的火力發電機組的實際功率減去目標負荷指令值，得到目標負荷偏差信號△P；判斷目標負荷偏差信號△P小于0的條件是否滿足，如果滿足則判定被控制的火力發電機組實際功率未達到目標負荷，則在原負荷指令M基礎上增加指定第一指定負荷值，跳轉執行下一步；否則，跳轉執行步驟1）；
2.4）判斷目標負荷偏差信號△P在第一指定時長內均大于等于0條件是否滿足，如果滿足則判斷火力發電機組實際功率達到目標負荷，將負荷指令恢復為原負荷指令值M，跳轉執行步驟1）；否則，跳轉執行步驟2.2）。
優選地，所述步驟2.2）中的第一指定負荷區間為0MW～+5MW之間。
優選地，所述步驟2.3）中的第一指定負荷值為3MW。
優選地，所述步驟2.4）中的第一指定時長為3秒。
優選地，所述步驟3）的詳細步驟包括：
3.1）將被控制的火力發電機組的目標負荷指令值減去限速負荷指令，得到負荷指令偏差信號△N；
3.2）判斷負荷指令偏差信號△N在第二指定負荷區間之間條件是否滿足，如果滿足則判定被控制的火力發電機組限速負荷指令即將達到目標負荷指令，跳轉執行下一步；否則，跳轉執行步驟1）；
3.3）將被控制的火力發電機組的實際功率減去目標負荷指令值，得到目標負荷偏差信號△P；判斷目標負荷偏差信號△P大于0的條件是否滿足，如果滿足則判斷被控制的火力發電機組實際功率未達到目標負荷，則在原負荷指令M基礎上減少第二指定負荷值，跳轉執行下一步；否則，跳轉執行步驟1）；
3.4）判斷目標負荷偏差信號△P在第二指定時長內均小于等于0條件是否滿足，如果條件滿足，則判斷火力發電機組實際功率達到目標負荷，將負荷指令恢復為原負荷指令值M，跳轉執行步驟1）；否則，跳轉執行步驟3.2）。
優選地，所述步驟3.2）中的第二指定負荷區間為-5MW～0MW之間。
優選地，所述步驟3.3）中的第二指定負荷值為3MW。
優選地，所述步驟3.4）中的第二指定時長為3秒。
本發明火力發電機組負荷偏差自動控制方法具有下述優點：針對火力發電機組負荷變動過程中當實際功率接近負荷指令值或負荷小幅度擾動時，由于負荷偏差小，負荷控制PID調節作用減弱，導致實際功率難以以目標變負荷速率達到負荷目標值、負荷調節性能不佳的缺點，本發明根據限速負荷指令變化率判斷被控制的火力發電機組負荷變化方向；如果為增加負荷，當限速負荷指令接近目標負荷指令時，若實際功率未達到目標負荷，則在原負荷指令基礎上增加第一指定負荷值；如果為減少負荷，當限速負荷指令接近目標負荷指令時，若實際功率未達到目標負荷，則在原負荷指令基礎上減小第二指定負荷值；當實際功率達到目標負荷時，將負荷指令恢復為原負荷指令值，該方法可使火力發電機組在變動負荷時，實際功率以目標變負荷速率達到負荷目標值，提高火力發電機組的負荷調節性能。
附圖說明
圖1為本發明實施例方法的基本流程示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例火力發電機組負荷偏差自動控制方法的步驟包括：
1）根據被控制的火力發電機組的負荷指令變化情況判斷火力發電機組是否穩態運行，如果被控制的火力發電機組穩態運行，則跳轉重新執行步驟1）；否則，判斷被控制的火力發電機組的負荷指令變化情況為增加負荷還是減少負荷，如果負荷指令變化情況為增加負荷，則跳轉執行步驟2）；否則，跳轉執行步驟3）；
2）在機組限速負荷指令接近目標負荷指令值時，若機組實際功率小于目標負荷指令值，則在原負荷指令值基礎上增加第一指定負荷值；跳轉執行步驟1）；
3）在機組限速負荷指令接近目標負荷指令值時，若機組實際功率大于目標負荷指令值，則在原負荷指令值基礎上減小第二指定負荷值；跳轉執行步驟1）。
本實施例中，步驟1）的詳細步驟包括：
1.1）將被控制的火力發電機組t時刻的限速負荷指令減去t時刻的前一時刻t-1時刻的限速負荷指令，得到限速負荷指令變化率△M；
1.2）根據限速負荷指令變化率△M判斷被控制的火力發電機組的負荷增減需求，如果預設的連續e秒（本實施例中具體為連續5秒）限速負荷指令變化率△M的值為0，則判定被控制的火力發電機組穩態運行，對火力發電機組既不增加負荷也不減少負荷，跳轉重新執行步驟1.1）；否則，判定被控制的火力發電機組非穩態運行，跳轉執行步驟1.3）；
1.3）判斷限速負荷指令變化率△M的值是否大于0，如果限速負荷指令變化率△M的值大于0，則判定被控制的火力發電機組的負荷指令變化情況為增加負荷，則跳轉執行步驟2）；否則，如果限速負荷指令變化率△M的值小于0，則判定被控制的火力發電機組的負荷指令變化情況為減少負荷，跳轉執行步驟3）。
本實施例中，步驟2）的詳細步驟包括：
2.1）將被控制的火力發電機組的目標負荷指令值減去限速負荷指令，得到負荷指令偏差信號△N；
2.2）判斷負荷指令偏差信號△N在第一指定負荷區間（本實施例中，第一指定負荷區間為0MW～+5MW之間）之間的條件是否滿足，如果滿足則判定被控制的火力發電機組限速負荷指令即將達到目標負荷指令值，跳轉執行下一步；否則，跳轉執行步驟1）；
2.3）將被控制的火力發電機組的實際功率減去目標負荷指令值，得到目標負荷偏差信號△P；判斷目標負荷偏差信號△P小于0的條件是否滿足，如果滿足則判定被控制的火力發電機組實際功率未達到目標負荷，則在原負荷指令M基礎上增加指定第一指定負荷值（本實施例中第一指定負荷值為3MW），跳轉執行下一步；否則，跳轉執行步驟1）；
2.4）判斷目標負荷偏差信號△P在第一指定時長（本實施例中第一指定時長為3秒）內均大于等于0條件是否滿足，如果滿足則判斷火力發電機組實際功率達到目標負荷，將負荷指令恢復為原負荷指令值M，跳轉執行步驟1）；否則，跳轉執行步驟2.2）。
本實施例中，步驟3）的詳細步驟包括：
3.1）將被控制的火力發電機組的目標負荷指令值減去限速負荷指令，得到負荷指令偏差信號△N；
3.2）判斷負荷指令偏差信號△N在第二指定負荷區間（本實施例中第二指定負荷區間為-5MW～0MW之間）之間條件是否滿足，如果滿足則判定被控制的火力發電機組限速負荷指令即將達到目標負荷指令，跳轉執行下一步；否則，跳轉執行步驟1）；
3.3）將被控制的火力發電機組的實際功率減去目標負荷指令值，得到目標負荷偏差信號△P；判斷目標負荷偏差信號△P大于0的條件是否滿足，如果滿足則判斷被控制的火力發電機組實際功率未達到目標負荷，則在原負荷指令M基礎上減少第二指定負荷值（本實施例中第二指定負荷值為3MW），跳轉執行下一步；否則，跳轉執行步驟1）；
3.4）判斷目標負荷偏差信號△P在第二指定時長（本實施例中第二指定時長為3秒）內均小于等于0條件是否滿足，如果條件滿足，則判斷火力發電機組實際功率達到目標負荷，將負荷指令恢復為原負荷指令值M，跳轉執行步驟1）；否則，跳轉執行步驟3.2）。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。