汽轮发电机控制方法和相关装置与流程

本技术涉及数控，特别是涉及汽轮发电机控制方法和相关装置。

背景技术：

1、为在“碳达峰、碳中和”的时代背景下，为了减少对化石能源的依赖，电力系统处于向清洁化、绿色化和智能化转型的重要时期，从化石燃料过渡到可再生能源发电势在必行，可再生能源发电成为电力系统主要发展趋势。

2、传统火电机组依赖于自身的瞬时响应特性和励磁系统的控制，在系统受到大的扰动后，无功输出量调节范围大，具有很好的暂态电压支撑能力。而新能源机组普遍不具有电压调节能力，暂态电压支撑能力不同于传统同步发电机组。因此，高渗透率的新能源机组接入后会对系统的暂态电压稳定性产生较大影响。

3、新能源电网除了配套建设新型调相机外，汽轮发电机实现动态无功支撑能力也是一条重要的动态无功补充路径，减少调相机站的建设的同时，提高电力系统的稳定性。以往技术通过电磁计算，计算强励作用时的无功出力上限、欠励限制下的无功出力下限，进而得出汽轮发电机动态无功储备的具体数值，忽略了汽轮发电机本体对动态调相的影响和限制，导致汽轮发电机在调相的过程中容易出现硬件损坏的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供了一种汽轮发电机控制方法，能够有效避免汽轮发电机在进行电压调节时造成硬件损伤。

2、本技术实施例公开了如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例公开了一种汽轮发电机控制方法，所述方法包括：

4、确定汽轮发电机在目标负荷下对应的额定电压调节量，所述汽轮发电机在所述目标负荷下，在实现所述额定电压调节量时，用于构成所述汽轮发电机的构成硬件对应的硬件参数为临界硬件参数，所述硬件参数用于表征针对所述构成硬件的使用程度，在使用程度超出所述临界硬件参数所表征的目标使用程度时，所述构成硬件的损坏概率大于预设概率阈值；

5、获取所述汽轮发电机对应的电压调节请求，所述电压调节请求用于请求所述汽轮发电机提供目标电压调节量；

6、基于所述汽轮发电机处于所述目标负荷，且所述目标电压调节量大于所述额定电压调节量，控制所述汽轮发电机提供所述额定电压调节量。

7、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

8、基于所述汽轮发电机处于所述目标负荷，且所述目标电压调节量不大于所述额定电压调节量，控制所述汽轮发电机提供所述目标电压调节量。

9、在一种可能的实现方式中，所述确定汽轮发电机在目标负荷下对应的额定电压调节量，包括：

10、在所述汽轮发电机处于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量，所述测试电压调节量小于初始电压调节量阈值；

11、确定所述汽轮发电机对应的测试硬件参数；

12、基于所述测试硬件参数表征的使用程度未达到所述目标使用程度，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤；

13、基于所述测试硬件参数表征的使用程度达到所述目标使用程度，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量。

14、在一种可能的实现方式中，所述构成硬件包括轴颈，所述硬件参数为轴颈承受应力冲击的疲劳寿命，所述测试硬件参数为测试疲劳寿命，所述基于所述测试硬件参数表征的使用程度未达到所述目标使用程度，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤，包括：

15、基于所述测试疲劳寿命不小于疲劳寿命阈值，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤；

16、所述基于所述测试硬件参数表征的使用程度达到所述目标使用程度，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量，包括：

17、基于所述测试疲劳寿命达到所述疲劳寿命，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量。

18、在一种可能的实现方式中，所述构成硬件包括定子和转子，所述硬件参数为定子转子温升，所述测试硬件参数为测试定子转子温升，所述基于所述测试硬件参数表征的使用程度未达到所述目标使用程度，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤，包括：

19、基于所述测试定子转子温升不大于定子转子温升阈值，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤；

20、所述基于所述测试硬件参数表征的使用程度达到所述目标使用程度，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量，包括：

21、基于所述测试定子转子温升达到所述定子转子温升阈值，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量。

22、在一种可能的实现方式中，所述构成硬件包括定子，所述硬件参数为定子参数，所述测试硬件参数为测试定子参数，所述定子参数包括定子电压、定子电流、励磁电流中的任意一种，所述基于所述测试硬件参数表征的使用程度未达到所述目标使用程度，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤，包括：

23、基于所述测试定子参数不大于定子参数阈值，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤；

24、所述基于所述测试硬件参数表征的使用程度达到所述目标使用程度，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量，包括：

25、基于所述测试定子参数达到所述定子参数阈值，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量。

26、在一种可能的实现方式中，所述构成硬件包括多个构成硬件，所述基于所述测试硬件参数表征的使用程度达到所述目标使用程度，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量，包括：

27、基于目标构成硬件对应的测试硬件参数表征的使用程度达到所述目标使用程度，将所述目标构成硬件对应的测试电压调节量确定为所述目标构成硬件对应的最大电压调节量，所述目标构成硬件为所述多个构成硬件中的任意一个；

28、基于所述目标构成硬件对应的最大电压调节量为所述多个构成硬件分别对应的最大电压调节量中的最小值，将所述目标构成硬件对应的最大电压调节量确定为所述额定电压调节量。

29、第二方面，本技术实施例公开了一种汽轮发电机控制装置，所述装置包括确定单元、获取单元和第一控制单元：

30、所述确定单元，用于确定汽轮发电机在目标负荷下对应的额定电压调节量，所述汽轮发电机在所述目标负荷下，在实现所述额定电压调节量时，用于构成所述汽轮发电机的构成硬件对应的硬件参数为临界硬件参数，所述硬件参数用于表征针对所述构成硬件的使用程度，在使用程度超出所述临界硬件参数所表征的目标使用程度时，所述构成硬件的损坏概率大于预设概率阈值；

31、所述获取单元，用于获取所述汽轮发电机对应的电压调节请求，所述电压调节请求用于请求所述汽轮发电机提供目标电压调节量；

32、所述第一控制单元，用于基于所述汽轮发电机处于所述目标负荷，且所述目标电压调节量大于所述额定电压调节量，控制所述汽轮发电机提供所述额定电压调节量。

33、在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第二控制单元：

34、所述第二控制单元，用于基于所述汽轮发电机处于所述目标负荷，且所述目标电压调节量不大于所述额定电压调节量，控制所述汽轮发电机提供所述目标电压调节量。

35、在一种可能的实现方式中，所述确定单元具体用于：

36、在所述汽轮发电机处于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量，所述测试电压调节量小于初始电压调节量阈值；

37、确定所述汽轮发电机对应的测试硬件参数；

38、基于所述测试硬件参数表征的使用程度未达到所述目标使用程度，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤；

39、基于所述测试硬件参数表征的使用程度达到所述目标使用程度，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量。

40、在一种可能的实现方式中，所述构成硬件包括轴颈，所述硬件参数为轴颈承受应力冲击的疲劳寿命，所述测试硬件参数为测试疲劳寿命，所述确定单元具体用于：

41、基于所述测试疲劳寿命不小于疲劳寿命阈值，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤；

42、基于所述测试疲劳寿命达到所述疲劳寿命，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量。

43、在一种可能的实现方式中，所述构成硬件包括定子和转子，所述硬件参数为定子转子温升，所述测试硬件参数为测试定子转子温升，所述确定单元具体用于：

44、基于所述测试定子转子温升不大于定子转子温升阈值，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤；

45、基于所述测试定子转子温升达到所述定子转子温升阈值，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量。

46、在一种可能的实现方式中，所述构成硬件包括定子，所述硬件参数为定子参数，所述测试硬件参数为测试定子参数，所述定子参数包括定子电压、定子电流、励磁电流中的任意一种，所述确定单元具体用于：

47、基于所述测试定子参数不大于定子参数阈值，提高所述测试电压调节量，重新执行所述在所述汽轮发电机出于所述目标负荷时，控制所述汽轮发电机提供测试电压调节量的步骤；

48、基于所述测试定子参数达到所述定子参数阈值，将所述测试电压调节量确定为所述额定电压调节量。

49、在一种可能的实现方式中，所述构成硬件包括多个构成硬件，所述确定单元具体用于：

50、基于目标构成硬件对应的测试硬件参数表征的使用程度达到所述目标使用程度，将所述目标构成硬件对应的测试电压调节量确定为所述目标构成硬件对应的最大电压调节量，所述目标构成硬件为所述多个构成硬件中的任意一个；

51、基于所述目标构成硬件对应的最大电压调节量为所述多个构成硬件分别对应的最大电压调节量中的最小值，将所述目标构成硬件对应的最大电压调节量确定为所述额定电压调节量。

52、第三方面，本技术实施例公开了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器以及存储器：

53、所述存储器用于存储计算机程序，并将所述计算机程序传输给所述处理器；

54、所述处理器用于根据所述计算机程序中的指令执行第一方面中任意一项所述的汽轮发电机控制方法；

55、第四方面，本技术实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行第一方面中任意一项所述的汽轮发电机控制方法；

56、第五方面，本技术实施例公开了一种包括计算机程序的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行第一方面中任意一项所述的汽轮发电机控制方法。

57、由上述技术方案可以看出，本技术可以先确定汽轮发电机在目标负荷下对应的额定电压调节量，所述汽轮发电机在所述目标负荷下，在实现所述额定电压调节量时，用于构成所述汽轮发电机的构成硬件对应的硬件参数为临界硬件参数，所述硬件参数用于表征针对所述构成硬件的使用程度，在使用程度超出所述临界硬件参数所表征的目标使用程度时，所述构成硬件的损坏概率大于预设概率阈值，及当电压调节量大于该额定电压调节量时，大概率会由于硬件使用程度过大导致硬件损坏。基于此，在获取汽轮发电机对应的电压调节请求后，可以对请求的目标电压调节量进行分析，判断其是否超过额定电压调节量。基于所述汽轮发电机处于所述目标负荷，且所述目标电压调节量大于所述额定电压调节量，可以控制所述汽轮发电机提供所述额定电压调节量，而不是提供目标电压调节量，从而降低汽轮发电机硬件损耗的概率，维护汽轮发电机的硬件安全。