(最新)2015年电网源侧一次调频性能分析与建议

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1、2013年上海电网一次调频性能分析与建议国网上海市电力公司电力科学研究院单英雷姜勇徐琴国网上海市电力公司王伟红刘蓓【摘要】笔者根据多年从事发电机组一次调频性能优化工作的实践经验，结合2013年上海电网主力发电机组调速系统建模工作中一次调频试验曲线和数据的分析，以及上海电网严重事故频率下各主力发电机组的一次调频实际动作情况，总结了目前上海电网各主要类型发电机组的一次调频能力，并为提高上海电网一次调频性能提出了一些参考建议。【关键词】上海电网源侧一次调频1一次调频稳定电网频率的原理当电网频率变化时，如果源侧发电机组能够相应改变出力，电网频率就能重新达到稳定，这就是电网频率控制的

2、原理。电网的频率（周波）一旦偏离额定值并越过调节死区，源侧发电机组的就自动地控制其有功功率（出力）的增减，从而抑制电网频率的进一步变化的自动控制过程称为一次调频。根据电网的频率变化，由电网调度发令（如AGC方式）改变机组的有功功率（出力），实现电网发供电平衡，稳定电网频率的过程称为二次调频。一次调频与二次调频都能稳定电网频率，一次调频的主要作用是利用蓄热快速改变负荷，其变负荷速度比二次调频快很多。上海电网属于送端电网，其供、用电负荷变化无常，难以准确预测，当电网频率波动越限时，快速响应的一次频率能将电网频率从最低点迅速拉回AGC的调节范围内，使电网的频率偏差控制在更小的范围

3、内，对保证电网频率稳定意义重大。2上海电网一次调频考核标准依据上海市经信委、华东电监局两个细则中一次调频考核相关要求，上海电网发电机组一次调频能力评价主要有以下2个指标：1)方向正确：高频减负荷，低频加负荷，动作正确率应≥80%公式1式中，为每月的正确动作率；fcorrect为每月正确动作次数；fwrong为每月不正确动作次数。1)一次调频效果：实际积分电量/理论积分电量>60%（t≦60S）DX＝（△QsY／△QjY）≥60%公式2其中，DX为一次调频的效果；△QjY为相应时间一次调频理论计算积分电量；△QsY为一次调频实际增量部分的积分电量。公式3公式4式中，△QsY为

4、一次调频实际增量部分的积分电量；t0为电网频率持续20秒超出50±△fsq（机组频率控制死区）情况下，频率等于50±△fsq的时刻；t调节为电网频率超出50±△fsq（机组频率控制死区）且持续时间超过20秒情况下，电网频率超出50±△fsq时间，单位为秒（最大值为60秒）；PST为电网频率持续20秒超出50±△fsq情况下，机组在t0时刻前30秒内实际出力平均值；PSt为电网频率持续20秒超出50±△fsq情况下，机组在t0时刻后t调节时间内机组实际出力；Fz_MW为电网频率持续20秒超出50±△fsq情况下，一次调频理论需求电量。1上海电网频率小幅波动下（≤5rpm）一次

5、调频能力统计下表为不同转速偏差下，不同类型机组所对应的一次调频目标负荷值。上海_4%的转速不等率转速偏差600MW对应目标负荷1000MW对应目标负荷358.3341016.6751524.9910.1440.767.83表1：不同转速偏差下对应的目标负荷值通过计算可知，为使一次调频效果指标DX＝（△QsY／△QjY）≥60%从而达到电网一次调频性能要求，1分钟内各时间节点发电机组实际负荷至少应该达到的目标值如表2所示：积分电量≥60%时间目标负荷15S至少达到20%30S至少达到40%45S至少达到100%表2：各时间节点负荷要求值2013年选取了上海电网600MW及以上

6、所有发电机组，进行了±3~5rpm一次调频试验，根据机组实际响应曲线和数据，对各机组在电网频率小幅度波动情况下的一次调频达标率进行了分析和总结。其中达标率是指一次调频方向正确，积分电量满足要求且幅值能够达到一次调频动作时理论上的负荷要求值。序号厂名机组编号机组容量1大漕泾#11000MW2#21000MW3外高桥三厂#71000MW4#81000MW5外高桥二厂#5900MW6#6900MW7石洞口二厂#1600MW8#2600MW9#3660MW10#4660MW11吴泾二厂#1600MW12#2600MW表3：上海电网600MW及以上发电机组清单通过对一次调频试验曲线和

7、数据进行分析，12台600MW及以上机组中，±3rpm频率波动情况下，有2台1000机组频率偏高时一次调频能力不不达标，±5rpm频率波动情况下，有4台1000MW机组不达标，其余600MW机组均达标。因此，应重点分析采用调门全开方式运行的1000MW机组的一次调频能力。图1：±3~5rpm小幅度频率波动下达标率1上海电网事故频率下（-10.14rpm）一次调频能力统计2013年7月5日（周五）受雷暴风雨影响，13:50:02泗新5151线B相发生短路，两套纵差主保护动作，随后13:50:11复奉特高压直流双极低端