燃机一次调频控制策略及其实践

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1、2009年第3期华中电力第22卷燃机一次调频控制策略及其实践曹泉f湖北省电力试验研究院，湖北武汉430077)摘要：介绍了联合循环燃机lx175MW机组一次调频控制策略，同时对燃气轮机各种负荷控制方式下的一次调频功能进行了分析，得到CCS负荷指令优化的一次调频方式进行试验，实践表明该方法行之有效，对类似工程极具借鉴意义关键词：CCS：一次调频；转速一功率控制中图分类号：TM611．31；TM761+23文献标识码：A文章编号：1006—6519(2009)03—0040—03ThePrimaryFreque

2、ncyControlStrategyandPracticeoftheGasTurbineUnitCA0Quan(HubeiElectricPowerTesting&ResearchInstitue．Wuhan430077,China)Abstract：Theprimaryfrequencycontrolstrategyofthe1x175MWcombined——cyclegasturbineunitwasintroduce&thefunctionsoftheprimary~equencyregulation

3、onvariousloadcomtrolmodesoftheunitwereanalyzed,atestwascarriedontheprimaryfrequencyregulationmodewithoptimisticCCSloaddemand．Thepracticeindicatedthatthecontrolstrategyisefectiveandalsohighlyreferentialforsimilarproject．Keywords：CCS；primaryfrequencyregulati

4、on；speed——loadcontrol控制。联合循环机组的一次调频控制包括燃机和汽0概述轮机的负荷控制，燃机的负荷控制回路主要有：转随着国家对环保的要求逐渐提高，燃气轮机联速一功率控制和温度控制，其中转速一功率控制回路合循环机组在近几年内大量引进并投产，燃机在全主要调节进入燃机的燃料量以使燃机的出力达到国电网中的比例也越来越高，因此燃机能否实时响目标负荷：温度控制回路主要通过限制进入燃机的应电网频率的变化并安全参与电网一次调频显得燃料量以调节燃机的排气温度防止燃机超温跳闸。日益重要。由于华中电网主要是以

5、水电机组为主，由于汽轮机常规的负荷控制是控制汽轮机调门来而燃机机组较少，目前缺乏在此项目上的相关研响应电网负荷，所以本文重点讨论燃机的控制策究，这给燃机的一次调频功能优化试验带来很大的略，其控制框图如图l。困扰。本文通过武汉汉能电力公司的联合循环1×175MW燃机机组一次调频试验为例．对燃气轮机各种负荷控制方式下的一次调频功能进行了探讨和试验，对其它类似工程极具借鉴意义。l一次调频控制策略分析电网一次调频的目的是通过发电机组调速系图1燃机简化控制框图统的自身频率特性对电网的控制，调节电源侧的供燃气轮机负荷控

6、制方式具有手动增减负荷方式、电功率以适应负荷侧用电功率的变化，达到电网基本负荷方式、预选负荷方式、CCS远方方式等多种发／用电功率的平衡，从而使电网频率稳定在50Hz不同的运行方式，机组在不同的负荷控制方式下运行附近的一个允许范围内，其本质是发电机组的负荷所表现出来的一次调频能力具有较大的差异。收稿日期：2009～04—21作者简介：曹泉(1969一)，男，湖北省武汉市人，高级工程师，工学硕士，主要从事电厂自动化研究工作—．40．．第22卷燃机一次调频控制策略及其实践2009年第3期燃机的负荷控制处于手动增

7、减负荷方式时，机优化提供了手段．可以较好地避免功率回路对机组组的负荷处于开环控制，运行人员直接改变转速参负荷拉回的作用。因此，最终参考了火电机组的一考值．通过转速参考值与机组实际转速(并网后近次调频经验．在CCS负荷指令形成回路中加入一似等于电网频率)的偏差值改变燃料量指令，从而次调频的修正功能。以消除在预选负荷模式下负荷改变机组负荷，显然，这种方式无法满足电网一次拉回该方式的特点是负荷响应较快，出力持续时调频的快速性。间长。能较好满足电网对于机组一次调频能力的要当燃机处于基本负荷模式时。功率控制回路的求(

8、ccs侧的负荷指令优化原理如图2所示)。设定值将达到极限值。燃料指令也不断增加，燃机ccs机组负荷指化速率}_———∑~MARKV的负荷与排气温度持续升高，压气机的进口导叶随着对排气温度的控制随之开大；当负荷继续增加使电网频差差对应的负荷修正，(卜—T>-；。_<0的导叶开度开到最大角度后，温度控制回路为避免排气温度大于基准温度将限制燃料与负荷的进一图2CCS负荷指令优化回路步增加，最终燃机的出力将稳定在一个平衡