基于Matlab的600MW火电机组一次调频对CCS优化仿真模型-论文.pdf

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1、2015年7月第18卷第7期贵州电力技术发电研究2015，Vol，18，No．7GUIZHoUELECTRICPOWERTECHNoLoGYPowerGeneration基于Matlab的600MW火电机组一次调频对CCS优化仿真模型刘屹(贵州华电塘寨发电有限公司，贵州贵阳551400)摘要：以Matlab为仿真工具，介绍一次调频参数的设置以及仿真了一次调频在DEH功率控制方式，协调控制方式以及带前馈的协调控制方式中的作用。根据仿真结果，分析了如何在协调控制中对一次调频进行优化，增强协调控制系统快速响应和稳定性。关键词

2、：火电机组；一次调频优化；协调控制系统；稳定性文章编号：1008—083X(2015)07—0020—03中图分类号：TM743文献标志码：B化和DEH功率也是成线性的。多数情况下，都是利1一次调频的基本概念用函数发生器f(X)来进行处理。针对一次调频因通过各原动机调速器来调节发电机组转速，以子的修正，分别有不带死区不带限幅，带死区不带限使驱动转矩随系统频率而变化的调频方式。一次调幅，带死区带限幅三种一次调频参数设置。针对一频是有差调节，只能将频率控制在一定范围内。负般工况，均采取带死区带限幅的一次调频参数设置荷的增量

3、由调速器作用使发电机有功出力增加和负方法，故以此种设置法为例。荷功率随频率的下降而自动减少两个方面共同调节实际转遵氟定幸．瑾来平衡。DEH中是将额定转速与汽轮机的实际转速差值经过死区和限幅处理后，折算为有功功率，实现一次调频的功能。以OVATION控制系统的DEH为例，其控制结构如图1所示。其中汽轮机的额定转速为3000r／min，额定转速与实际转速的差值经函数f(X)处理，转换为蛤对应的DEH功率，f(x)的处理主要包括了对频差死区和转速不等率的设置。对频差进行死区处理的目的是为了防止当电网频率在小范围变化时，由于机

4、组硬特性，引起汽轮机调门动作频繁，影响机组运行的稳定性。同时，引入机前压力经n(X)进行修正，达到小流量切除目的，防止调压过程引起调门频繁波动。经过f(X)，fl(X)的处理后，最终形成一次调频因子。2一次调频参数的设置以及对协调系统稳瑚阀位拍々定性的影响图1DEH一次调频控制图转速不等率的数值确定后，频差的变化和一次以一台600MW的机组为例，如果要求频差死调频因子的关系就是线性的了，换句话说，频差的变区是±2r／rain，为4．5％，则函数发生器的参数设·2O·第7期刘屹：基于Matlab的600MW火电机组一次调

5、频对CCS优化仿真模型置如表1所示。其函数关系由Matlab仿真后如图2速偏差的信号设置为一个阶跃响应，对应的有功功率所示。也将立即产生一个阶跃响应，并将此信号作为PID的表1带死区、带限幅的一次调频参数输入信号，建立数学模型，进行Matlab仿真。将PID频差(r／min)一10．1—2210．1参数设置为P=0，KI=30，KD=0，TD=0．1。模拟输一次调频因子(MW)一6006入为单位阶跃信号，Matlab仿真结果如图3所示。一—7／—／7·／7·≠---7，⋯

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7、001201帅1601邮200时阀(·)转速佣差(mm)图3DEH功控方式下对一次调频的响应图2Matlab对一次调频发生器的仿真结果如图3所示，去掉比例作用的放大环节和微分从DEH转速控制结构图可以看出，如果DEH的超前作用，在仅有积分的条件下，最能还原输入输的功率回路没有投入，则一次调频只起到纯比例调出信号的响应关系。在DEH投入功率控制的方式节的作用，有功功率的变化的数值与一次调频因子下，一次调频因子在DEH中响应比较平稳，不引起不可避免的存在偏差，偏差量与当时运行的机组的大的波动。工况有关。为防止一次调频动作时

8、机组出现过负荷3．2一次调频因子在协调控制系统中响应情况，所以要对一次调频因子进行幅值的限制。除在协调控制系统投入后，DEH就将由功率控制了上述双向幅值限制外，还可以进行单向的幅值限方式切换到阀位控制方式了。由于在协调控制方式制，在一次调频因子增的方向进行限幅，减的方向不下，对机组的负荷响应等相关参数会产生一定的滞进行限制。后性，所以在这种前提下，在模拟一次调频因子在协3DEH与协调控制系统对一次调频功能的调控制系统中的影响时也应将这种情况考虑进去。联合调整同样，将PID参数设置为P=0，KI=30，KD=0，TD=0

9、．1。建立数学模型，Matlab进行仿真。仿真结果在DEH一次调频功能投入后，如果有频差出如图4所示。现，一次调频因子直接叠加在DEH的给定功率上。1．4通过调节DEH的调门使机组功率快速响应一次调频的要求。但是如果此时协调控制系统投入，协调12控制的负荷给定没有变化，可机组的功率已经发生1／～～／了变化，协调控制系统的功率控制回